За пръв път учените разкриват химичната структура на един от ключовите маркери за болестта на Алцхаймер, улавяйки изображения с висока резолюция на необичайни наслагвания на тау протеин, за който се подозира, че стои зад Алцхаймера и други невродегенеративни състояния.
Влакна на тау протеин. Credit: Scheres Group MRC-LMB
Резултатите ще дадат на учените безпрецедентен поглед върху начина, по който тези вредни наслоявания функционират на молекулярно ниво, и биха помогнали в разработването на редица лечения, които да предотвратят образуването им. Това би могло да се окаже огромна стъпка напред в борбата с болестта на Алцхаймер и деменцията, при които тау играе важна роля, вярва Бернардино Гети от Университета на Индиана, който е част от екипа.
Специално предложение:
В новото изследване, под ръководството на престижната лаборатория по молекулярна биология MRC във Великобритания, учените извлекли влакна на тау протеин от мозъка на пациент с потвърдена диагноза Алцхаймер и ги заснели с техника, наречена крио-електронна микроскопия (cryo-EM).
Болестта на Алцхаймер е свързвана с увеличаването на анормалните наслагвания на два вида протеини – тау влакна, които се образуват в нервните клетки, и амилоидни протеини, които се формират извън клетките.
В здравите мозъци тау действа като стабилизатор, но щом протеините станат дефектни, те могат да образуват снопове от преплетени нишки, които според учените пречат на комуникацията между мозъчните клетки. Това води до невродегенерация и намалена когнитивна способност, каквито се наблюдават при състояния като болестта на Алцхаймер.
Учените са изучавали ролята на протеините тау при Алцхаймера в продължение на десетилетия, но досега никога не са успявали да наблюдават тау влакна от толкова близо. Разкритията, благодарение на крио-електронната микроскопия, отварят възможност за създаване на лекарства, насочени специално към тау.
„Лекарствата, които могат да отстраняват натрупвания от протеин в мозъка, са основна цел за изследователите, но за да може да се въздейства директно върху тези протеини, молекулите, които създават лекарството, трябва да могат да се прикрепват и да обвиват повърхността им“, обяснява водещият учен в проучването Роза Санчо от Alzheimer’s Research UK.
Макар изследванията за това как функционират натрупаните тау и амилоидни протеини да не са малко, досега не е било ясно доколко изкуствените проби, създадени в лабораторията, се различават от формираните там структури.
Благодарение на тау структурите, извлечени от пациенти със заболяването, изследователите сега имат възможността да изследват как функционират неестествените влакна на атомно ниво в човешкия мозък. И изучаването на тези възли няма да помогне единствено в изследванията за Алцхаймер, вярва екипът.
„Това е първият случай, в който някой установява структурата с висока резолюция (от проби от човешки мозък), за което и да е от тези заболявания. Следващата стъпка е да се използва тази информация в изучаването на механизмите на невродегенерацията“, казва Майкъл Гьодерт (Michel Goedert) от MRC-LMB пред Би Би Си.
Не можем да предположим всички следствия от това откритие, но е ясно, че това може да се окаже огромен обрат в изучаването на начина, по който може да се противодейства на тези натрупвания на протеини. Може и да отнеме още много години (или дори десетилетия), за да бъдат разработени нови лечения, но поне към момента сме една голяма крачка по-близо до нещо, което преди е изглеждало невъзможно.
Превод: Никол Николова
Източник: Science Alert
