Исследователи обнаружили, что белки, которые контролируют прогрессирование болезни Альцгеймера, связаны в один путь, и что лекарства, нацеленные на этот путь, могут быть способом лечения болезни, от которой страдают 40 миллионов человек во всем мире. Результаты опубликованы сегодня (23 апреля) в журнале Cell Reports.
Ученые из Кембриджского университета обнаружили, что, поскольку белок, называемый белком-предшественником амилоида (APP), расщепляется на токсичные фрагменты белка, называемые бета-амилоидом, он влияет на изменения в поведении другого ключевого белка, тау. Хотя связи между этими белками были описаны в более ранней работе, это исследование выявило новую связь между ними и обнаружило, что манипулирование скоростью, с которой расщепляется APP, напрямую связано с уровнями тау-белка.
Хотя точно не известно, что вызывает болезнь Альцгеймера, известно, что бета-амилоид и тау-амилоид накапливаются в мозгу, образуя «бляшки» и «клубки», которые нарушают связи между нейронами, в конечном итоге убивая их. Не существует лечения, которое могло бы остановить или обратить вспять развитие болезни, хотя исследователи начинают понимать механизмы, которые вызывают его прогрессирование.
Большинство людей, у которых развивается болезнь Альцгеймера, впервые проявляют симптомы в более позднем возрасте, обычно в возрасте шестидесяти или семидесяти лет. Тем не менее, от одного до пяти процентов людей с болезнью Альцгеймера имеют генетическую версию болезни, которая передается через семьи, причем начало обычно происходит в возрасте от тридцати до сорока лет.
Исследователи из Кембриджа использовали клетки кожи людей с генетической формой болезни Альцгеймера и перепрограммировали их, чтобы они стали индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками, которые могут стать практически любым типом клеток в организме. Затем стволовые клетки были направлены на превращение в нейроны со всеми характеристиками болезни Альцгеймера.
Работая с этими кластерами человеческих нейронов – по сути, «мини-мозгами» – исследователи использовали три класса лекарств для управления скоростью, с которой APP «пережевывается», путем ингибирования ферментов секретазы, которые ответственны за его расщепление на бета-амилоид. фрагменты. Используя лекарства для увеличения или уменьшения скорости расщепления АРР, они заметили, что уровни тау-белка также могут быть изменены.
Более раннее исследование связи между бета-амилоидом и тау-белком показало, что как только APP разрушается, часть бета-амилоида выходит за пределы клетки, что вызывает повышенное производство тау-белка. "Мы видим, что существует второй путь, и что бета-амилоид не обязательно должен находиться вне клетки, чтобы изменять уровни тау-белка – по сути, клетка делает это сама с собой," сказал доктор Рик Ливси из Wellcome Trust / Cancer Research UK Gurdon Institute, который руководил исследованием.
Хотя исследователи идентифицировали этот путь в нейронах с гораздо более редкой семейной формой болезни Альцгеймера, они обнаружили, что тот же путь существует и в здоровых нейронах, указывая на возможность того, что нацеливание на тот же путь при поздней болезни Альцгеймера может быть способом лечения болезнь.
Доктор Саймон Ридли, руководитель отдела исследований Alzheimer’s Research UK, сказал: "Мы рады видеть, что наши инвестиции в это инновационное исследование с использованием технологии стволовых клеток улучшают наше понимание механизмов болезни Альцгеймера. Alzheimer’s Research UK стремится финансировать новаторские исследования, и через наш Центр исследования стволовых клеток в Кембриджском университете мы надеемся выявить молекулярные изменения, вызывающие деменцию, и, что особенно важно, протестировать новые лекарства, которые останавливают прогрессирование болезни. В этой стране 850 000 человек страдают деменцией, поэтому вложения в исследования по поиску новых методов лечения имеют решающее значение."
Исследование также указывает на растущее значение стволовых клеток человека в медицинских исследованиях. "Вопрос в том, почему этот путь не был идентифицирован, учитывая, что болезнь Альцгеймера так хорошо изучена?" сказал Ливси. "Ответ заключается в том, что у мышей не развивается болезнь Альцгеймера, и они не реагируют на эти препараты так, как нейроны человека. Это то, что мы можем сделать, только глядя на настоящие человеческие нейроны."