Yenilikler

Araştırmacılar, nörodejeneratif hastalığın altında yatan tau proteininin yanlış katlanmasını kesintiye uğratacak potansiyel bir yöntemi ortaya çıkardı

Frontotemporal demans (FTD), ilerleyici supranükleer felç (PSP) ve kortikobazal dejenerasyon (CBD) dahil olmak üzere bir dizi nörodejeneratif hastalık, beyinde anormal, yanlış katlanmış tau proteinlerinin birikmesinden kaynaklanmaktadır. UC Santa Barbara bilim adamları tarafından yönetilen bir araştırma ekibi, mutasyona uğramış tau’nun uzun formu boyunca “yapışkan” bölgeleri hedef alarak, nörofibriler yumakların yanlış katlanmasını ve yayılmasını önleyerek bu süreci kesintiye uğratmanın potansiyel yollarını buldu.

Kimya profesörleri Songi Han, Joan-Emma Shea ve kimya mühendisliği profesörü Scott Shell ile birlikte bulguları sunan UCSB sinir bilimci Kenneth S. Kosik, “Bu, biyoloji ve kimyanın gerçek bir işbirliğidir” dedi. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. Çalışma, patolojik tau’nun yayılma şekline ilişkin moleküler düzeyde bilgiler sunuyor ve araştırmacılara göre bu anlayış, tau birikiminin uzun formunda “tau’yu ayrıştırma veya toplanmasını önleme potansiyeline sahip terapötik bir müdahaleye” yol açabilir.

Yapışkan bir saç tokası

Tau, beyinde hücrelere şekil ve stabilite kazandıran ve gerekli besinlerin taşınmasına izin veren önemli bir yapısal proteindir. Ancak mutasyon geçirip yanlış katlandığında yapışkanlaşabilir ve karışabilir. Dahası, katlamadaki bu hata, normal tau proteinlerini yanlış katlanmaya ve toplanmaya yönlendiren hatalı talimatlar için bir şablon haline gelebilir, ta ki durum beynin geniş bölgelerine yayılıp beyin fonksiyonlarına müdahale edene kadar. Beyinde bu nörofibriler düğümlerin oluştuğu spesifik yerler, nörodejeneratif bozukluklar arasında farklılık gösterir.

Tauopatiler olarak adlandırılan bu nörodejeneratif hastalık kategorisi için başlangıç ​​noktası görevi gören ve Alzheimer hastalığının en iyi bilineni olduğu tau’nun iki özel formu vardır. Tau, hem kısa “üç tekrarlı” versiyonda hem de daha uzun “dört tekrarlı” versiyonda üretilir; ikincisi bu araştırmanın odak noktasıdır. FTD, PSP ve CBD gibi Alzheimer’dan çok daha az yaygın olan tauopatiler yalnızca 4R tipi tauopatilerdir, ancak nörodejeneratif hastalıklar da 3R formuyla veya Alzheimer vakasında olduğu gibi her ikisinin bir kombinasyonuyla ilişkilendirilebilir. Bu araştırmadaki keşifler 4R tau biriktiren hastalıklarla ilgilidir.

Transmisyon elektron mikroskobu ve moleküler dinamik simülasyonları gibi ileri tekniklerin birleştirilmesi laboratuvar ortamında Hücre kültürlerini içeren deneylerin ardından araştırma ekibi, patolojik 4R tau’nun yanlış katlanmaya, diğer tau proteinlerini kalıplamaya ve toplanmaya başladığı koşullar hakkında fikir sahibi olmayı başardı.

Kosik, “Tau bu hastalıkların her birinde benzersiz bir şekilde katlanıyor” diye açıkladı. “Bunun bir kısmı yalnızca 4R tau’da keskin bir yapıya katlanıyor.” Saç tokasının içinde, diğer tau proteinlerini bağlayabilen ve büyük kümeler halinde biriktirebilen, PHF6 adı verilen yapışkan bir bölüm olduğunu açıkladı.

Peki ya hücre kültüründe tau toplanmasını teşvik etmek ve sistemi bu yapışkan bölgeye müdahale etmek için kullanmak mümkün olsaydı? Kosik, “Tau yayılımı için koşullar yaratmak, tau toplanmasına müdahale edebilecek bileşiklerin keşfi için yüksek verimli bir sistem olarak hizmet ediyor” yorumunu yaptı. Örneğin, yapışkan bölgeye bitişik protein boyunca tek bir amino asit ikamesinin, peptidin hassas kısmına erişimi zayıflatarak tau toplanmasını önlemek için yeterli olduğunu buldular.

Diğer araştırmalarda araştırmacılar ayrıca devegillerin (develer, lamalar ve Camelidae ailesinin diğer üyeleri) kanından sentezlenen nanokorların (antikor parçaları) PHF6 bölgesine bağlanarak tau toplanmasını engellediğini buldu. Terapi ne olursa olsun, 4R tau’nun keskin tokası segmentini kapsayan bölge, hedeflenecek görünen aktif bölgedir.

Tauopatileri karakterize eden nörofibriler yumakların oluşumunu engellemek için hedefe yönelik tedavilerin geliştirilip onaylanabilmesi için araştırmacıların hala uzun bir yolu var. Ancak bu makaledeki bulgular, mutant tau birikimine yönelik kritik adımları durdurmaya yönelik heyecan verici potansiyel yolları açığa çıkarıyor.

Kosik, doktora sonrası araştırmacı ve baş yazar Andrew Longhini’ye fikirlere ve bildirilen deneylere yaptığı “muazzam katkılardan” dolayı teşekkür ederek, “Bu teknolojiyi hayvan modellerinde test etmeye devam etmek isteriz” dedi. Kimya tarafında, lisansüstü öğrenci araştırmacılar Austin DeBose ve Samuel Lobo’nun protein etkileşimlerinin mühendisliği ve hesaplamalı ağır işleri yapma çalışmalarının da proje için çok önemli olduğunu söyledi.

Kosik, “Bu çok disiplinlerarası, muhteşem” dedi. “Bu projeden çok şey öğrendim.” Bazı nörodejeneratif hastalık türleri üzerine yapılan araştırmaları ilerletmenin yanı sıra, bu bulgular 3R Pick hastalığı ve daha karmaşık Alzheimer hastalığının tedavilerine yönelik potansiyel ipuçları için bir başlangıç ​​noktası görevi görebilir. Kosik iyimser.

“Bulgularımızı daha karmaşık formlara uygulamaya çalışacağız” dedi. “Orada olacağız.”

Bu projedeki araştırma Keck Vakfı tarafından desteklenmiştir.

Kaynak ve İleri Okuma: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240403224859.htm

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu