Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) przeprowadzili kompleksową analizę zmian genomowych, epigenomicznych i transkryptomicznych zachodzących w mózgach pacjentów z chorobą Alzheimera. Badanie, w którym użyto ponad 2 miliony komórek z ponad 400 próbek mózgu zmarłych pacjentów, jest najszerszą analizą tego rodzaju. Wyniki, opublikowane w czterech artykułach w czasopiśmie Cell, mogą prowadzić do odkrycia nowych celów dla potencjalnych leków przeciwko chorobie Alzheimera.
Naukowcy użyli zaawansowanych metod obliczeniowych i biologicznych do analizy ekspresji genów i modyfikacji epigenomicznych w mózgach osób z chorobą Alzheimera. Ekspresja genów odnosi się do aktywności genów, podczas gdy modyfikacje epigenomiczne to zmiany w chemicznych modyfikacjach lub pakowaniu DNA, które mogą wpływać na ekspresję genów. Badając te zmiany, naukowcy uzyskali szczegółową wiedzę na temat genetycznych i molekularnych podstaw choroby Alzheimera.
Badanie ujawniło, że kombinacja zmian genetycznych i epigenetycznych odgrywa rolę w postępie choroby Alzheimera. Te zmiany zakłócają strukturę genomu w trójwymiarze dotkniętych neuronów i przyczyniają się do patologicznych objawów choroby. Badania wykazały także zaburzenia w funkcji mitochondriów, sygnalizacji synaptycznej oraz kompleksów białkowych odpowiedzialnych za utrzymanie integralności strukturalnej genomu u pacjentów z chorobą Alzheimera.
Ponadto badanie wykazało, że określone populacje neuronów inhibicyjnych w kory przedczołowej mogą mieć kluczowe znaczenie dla utrzymania funkcji poznawczych, nawet w obecności patologii Alzheimera. Te neurony były bardziej liczne u osób o zachowanym poznawczym funkcjonowaniu, które nie wykazywały żadnych objawów upośledzenia poznawczego, mimo obecności gromadzenia amyloidu w mózgu.
Naukowcy badali również zmiany epigenomiczne w mózgach osób z chorobą Alzheimera i stwierdzili, że każdy rodzaj komórek mózgowych ulega erozji epigenomicznej w miarę postępu choroby. Ta utrata normalnej dostępności genomowej przyczynia się do utraty tożsamości komórek obserwowanej w chorobie Alzheimera.
To przełomowe badanie dostarcza nowych spostrzeżeń na temat genetycznych i molekularnych podstaw choroby Alzheimera i może pomóc w prowadzeniu rozwoju przyszłych terapii.
Źródła:
– MIT News. „Naukowcy z MIT odkrywają nowe cele dla potencjalnych leków przeciwko chorobie Alzheimera.” https://news.mit.edu/2022/mit-researchers-discover-new-targets-for-potential-alzheimers-treatments-0124