St. Louis’deki Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi’ndeki araştırmacılar, Alzheimer hastalığının gelişiminde yaşlanmanın etkilerini yakalamak için bir yol geliştirdiler. Beyin biyopsisi olmadan laboratuvarda yaşlı nöronları incelemek için bir yöntem geliştirdiler, bu da hastalığın daha iyi anlaşılmasına ve yeni tedavi stratejilerine katkıda bulunabilecek bir ilerleme.

Bilim adamları, geç başlangıçlı Alzheimer hastalığı olan hastalardan alınan cilt hücrelerini nöron adı verilen beyin hücrelerine dönüştürdüler. Geç başlangıçlı Alzheimer, on yıllar boyunca yavaş yavaş gelişir ve yalnızca 65 yaşında veya daha büyük yaşta semptomlar göstermeye başlar. İlk kez, bu laboratuvardan türetilmiş nöronlar, amiloid beta birikimi, tau protein birikintileri ve nöronal hücre ölümü dahil olmak üzere bu tür demansın ayırt edici özelliklerini doğru bir şekilde yeniden üretti.

Araştırmacılar, bu hücreleri inceleyerek, geç başlangıçlı Alzheimer hastalığının gelişiminde, yaşlandıkça aktivitelerini değiştiren retrotranspoze edilebilir elementler olarak adlandırılan hücrelerin genomlarının yönlerini belirlediler. Bulgular, bu faktörleri hedef alan yeni tedavi stratejileri önermektedir.

Çalışma, Science dergisinde 2 Ağustos’ta yayınlandı.

“Sporadik, geç başlangıçlı Alzheimer hastalığı, Alzheimer hastalığının en yaygın türüdür ve vakaların% 95’inden fazlasını temsil eder” diyor gelişimsel biyoloji profesörü kıdemli yazar Andrew Yoo. “Yaşlanmanın önemli bir katkıda bulunduğu da dahil olmak üzere çeşitli risk faktörlerinden kaynaklanan hastalığın karmaşıklığı nedeniyle laboratuvarda çalışmak çok zor olmuştur. Şimdiye kadar, geç başlangıçlı Alzheimer’ı incelemek için hücrelerdeki yaşlanmanın etkilerini yakalamanın bir yolu yoktu.

Bugüne kadar, Alzheimer hastalığının hayvan çalışmaları, zorunlu olarak, genç insanlarda kalıtsal, erken başlangıçlı Alzheimer’a neden olduğu bilinen nadir genetik mutasyonlara sahip farelere odaklanmıştır – duruma ışık tutan ancak hastalık gelişiminden farklı bir strateji sporadik, geç başlangıçlı forma sahip hastaların büyük çoğunluğu için. Laboratuvardaki hastalığı daha sadık bir şekilde özetlemek için, Yoo’nun ekibi hücresel yeniden programlama adı verilen bir yaklaşıma başvurdu.

Canlı hastalardan kolayca elde edilen insan derisi hücrelerini doğrudan nöronlara dönüştürme yöntemi, Alzheimer’ın beyin üzerindeki etkilerini, beyin biyopsisi riski olmadan ve hastanın yaşının nöronlar üzerindeki sonuçlarını koruyacak şekilde incelemeyi mümkün kılar. MikroRNA’lar olarak adlandırılan küçük RNA moleküllerini kullanarak bu dönüşüm tekniğine öncülük eden Yoo ve meslektaşları tarafından yapılan geçmiş çalışmalar, tipik olarak yetişkin başlangıçlı semptomlar gösteren kalıtsal bir nörolojik durum olan Huntington hastalığının gelişimini anlamaya odaklandı.

Deri hücrelerini beyin hücrelerine dönüştürdükten sonra, araştırmacılar yeni nöronların ince bir jel tabakası içinde büyüyebileceğini veya beynin 3D ortamını taklit eden sferoid adı verilen küçük kümeler halinde kendi kendine bir araya gelebileceğini buldular. Araştırmacılar, sporadik, geç başlangıçlı Alzheimer hastalığı, kalıtsal Alzheimer hastalığı ve benzer yaştaki sağlıklı bireylerden üretilen nöronal sferoidleri karşılaştırdılar.

Alzheimer hastalığı hastalarının sferoidleri hızla amiloid beta birikintileri ve nöronlar arasında tau yumakları geliştirdi. Enflamasyonla ilişkili genlerin aktivasyonu da ortaya çıktı ve daha sonra nöronlar, hastaların beyin taramalarında görülenleri taklit ederek ölmeye başladı. Çalışmada daha yaşlı, sağlıklı donörlerden alınan sferoidler, bir miktar amiloid birikimi gösterdi, ancak hastalardan çok daha az. Daha yaşlı, sağlıklı sferoidlerdeki küçük amiloid birikintileri, tekniğin yaşın etkilerini yakaladığının kanıtıdır ve amiloid beta ve tau birikiminin yaşlanma ile ilişkili olduğunu düşündürmektedir. Ayrıca, Alzheimer hastalığı sürecinin birikimi çok daha kötü hale getirdiğini göstermektedir.

Yoo’nun laboratuvarında çalışan bir bilim adamı olan ilk yazar Zhao Sun da dahil olmak üzere araştırmacılar, geç başlangıçlı Alzheimer hastalığı hastalarından alınan sferoidlerin, hastalık sürecinin erken dönemlerinde amiloid beta plaklarının oluşumuna müdahale eden ilaçlarla tedavi edilmesinin, nöronlar toksik amiloid beta birikimi oluşturmaya başlamadan önce, amiloid beta birikintilerini önemli ölçüde azalttığını buldular. Ancak, daha sonraki zaman noktalarında, bir miktar birikim zaten mevcut olduktan sonra, tedavinin hiçbir etkisi olmadı veya sonraki amiloid beta birikintilerini sadece mütevazı bir şekilde azalttı. Bu tür veriler, hastalığın erken teşhis ve tedavisinin önemini vurgulamaktadır.

Çalışma ayrıca, geç başlangıçlı Alzheimer hastalığının gelişiminde retrotranspoze edilebilir elementlerin (genomda farklı yerlere atlayan küçük DNA parçaları) rolü buldu. Bu tür “sıçrama genlerinin” ilaç lamivudin (3TC olarak da adlandırılır) ile inhibisyonu – retrotranspoze edilebilir elementlerin aktivitesini azaltabilen bir anti-retroviral ilaç – olumlu bir etkiye sahipti: geç başlangıçlı Alzheimer hastalığı hastalarından alınan sferoidler, amiloid beta ve tau yumaklarını azalttı ve plasebo ile tedavi edilen aynı sferoidlere kıyasla daha az nöronal ölüm gösterdi. Lamivudin tedavisinin erken başlangıçlı, kalıtsal Alzheimer hastalığı olan hastalardan alınan sferoidler üzerinde yararlı bir etkisi yoktu ve yaşlanmaya bağlı sporadik geç başlangıçlı Alzheimer gelişiminin kalıtsal otozomal dominant Alzheimer hastalığına kıyasla farklı moleküler özelliklere sahip olduğuna dair kanıt sağladı.

Alzheimer hastalığında yaşlanmaya bağlı genomik suçlu bulundu | Bilim Günlüğü (sciencedaily.com): Alzheimer hastalığında yaşlanmaya bağlı genomik suçlu bulundu.