Epigenetyka. Czy choroba Alzheimera stanie się uleczalna?

Wyniki najnowszych badań opublikowanych w styczniu tego roku na łamach czasopisma „Brain” mogą stać się przełomowym krokiem w leczeniu choroby Alzheimera. Zespół Amerykańskich naukowców kierowany przez profesor Zhen Yan opracował bowiem farmakologiczny sposób, który u chorych na chorobę Alzheimera powodował znaczącą poprawę funkcji poznawczych mózgu.
Zespół współpracujący z Katedrą Fizjologii i Biofizyki Uniwersytetu w Buffalo swoje prace rozpoczął od interpretacji mechanizmów o charakterze epigenetycznym. Precyzyjnej analizy dokonywał opierając się na mysich modelach. Profesor Zhen Yan podkreśla, że dokonana przez nich identyfikacja tajemniczych czynników epigenetycznych odpowiedzialnych za utratę pamięci otwiera nowy rozdział w terapii chorób neurodegeneracyjnych.


Epigenetyka to nauka, która zajmuje się dziedziczonymi modyfikacjami ekspresji genów niezwiązanymi ze zmianami w sekwencji DNA. Epigenetyka nie ma zatem nic wspólnego z mutacjami rozumianymi jako zaburzenie samej struktury DNA danego genu. Ta mniej znana dziedzina genetyki skupia się bowiem na dodatkowych, zwykle chemicznych zjawiskach wpływających na ekspresję, czyli „odkodowanie” informacji zawartej w genach.
Choroba Alzheimera rozwija się zarówno na podłożu czynników środowiskowych (w tym tych mniej oczywistych np. infekcji wirusem HSV czy kamienia nazębnego), jak i genetycznych. Wiadomo także, że ryzyko zachorowania wzrasta wraz z wiekiem. Podczas badań okazało się, że wymienione czynniki – a przede wszystkim starzenie się i procesy neurodegeneracyjne - sprzyjają spontanicznym modyfikacjom epigenetycznym.


Badania przeprowadzano głównie na myszach – nosicielach genów odpowiedzialnych za rodzinne postacie choroby Alzheimera, oparto się również na pośmiertnych analizach tkanki mózgowej osób z wieloletnim wywiadem choroby. W toku eksperymentu spostrzeżono, że pewna epigenetyczna modyfikacja histonów doprowadzała do utraty receptorów glutaminowych w badanych mózgach. Dlaczego odkrycie tego zjawiska okazało się momentem przełomowym? Profesor Yan odpowiada na to pytanie tłumacząc, że receptory glutaminowe mają podstawowe znaczenie dla funkcji poznawczych takich jak pamięć operacyjna. W związku z tym ich reorganizacja w rejonie kory czołowej wywołuje deficyt pamięci typowy dla zaawansowanych stadiów choroby Alzheimera.
Naukowcy pod kierownictwem profesor Zhen Yan postanowili zgłębić proces epigenetycznej modyfikacji histonów, która prowadzi do utraty kluczowych receptorów glutaminowych. Efektem tych skomplikowanych analiz było stwierdzenie, że cały proces jest kontrolowany i napędzany przez specyficzne enzymy – enzymy, które w sztuczny sposób można dezaktywować.


W świetle uzyskanych wyników podjęto decyzję o eksperymentalnym podaniu chorym myszom substancji, które są inhibitorami enzymu „epigenetycznego”. Zwierzęta poddane takiemu leczeniu zaczęły odzyskiwać utracone funkcje poznawcze – zaobserwowano gwałtowny wzrost ekspresji receptorów glutaminowych w korze czołowej. Niestety, spektakularna poprawa utrzymywała się co najwyżej przez 7 dni, po czym ponownie dochodziło do zaniku receptorów.
Badania naukowców z Uniwersytetu w Buffalo dowodzą, że epigenetyka daje możliwość stałego poszerzania wiedzy o chorobach neurodegeneracyjnych, do których należy m.in. choroba Alzheimera. Zdaniem profesor Yan normalizację utraconych funkcji poznawczych można uzyskiwać dzięki sztucznej modyfikacji procesów epigenetycznych histonów i receptorów glutaminowych. Zaprezentowana metoda daje nadzieję milionom osób chorujących na całym świecie, jednak wciąż wymaga wielu poprawek, w tym tych dotyczących trwałości efektu leczniczego.

 

Źródła:

BigThink.com

MedicalXpress

Strona Uniwersytetu w Buffalo

źródło zdjęcia: 123rf.com

Grafiki

Przyznane oceny
0.0

0 wszystkich ocen
Zaloguj