Nedavna studija pokazala je da gen koji je prethodno identificiran kao biomarker za Alzheimerovu bolest nije samo marker, već je izravan uzrok bolesti. Znanstvenici s Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu otkrili su da gen igra prethodno neprepoznatu sekundarnu ulogu koja aktivno pokreće razvoj Alzheimerove bolesti.

Koristeći umjetnu inteligenciju, tim je uspio otkriti ovu skrivenu funkciju i identificirati potencijalnu terapijsku strategiju za blokiranje štetne aktivnosti gena, piše SciTechDaily. Rezultati ove studije objavljeni su u znanstvenom časopisu Cell krajem travnja.

Alzheimerova bolest pogađa otprilike jednu od devet osoba u dobi od 65 i više godina, što je čini najčešćim oblikom demencije. Iako je poznato da određene genetske mutacije uzrokuju Alzheimerovu bolest, ti slučajevi predstavljaju samo mali dio ukupnog broja. Većina osoba s Alzheimerom ne nosi mutacije ni u jednom od utvrđenih gena koji uzrokuju bolest. Ovi sporadični slučajevi dugo su zbunjivali znanstvenike.

“Nažalost, mogućnosti liječenja Alzheimerove bolesti vrlo su ograničene”, rekao je stariji autor studije Sheng Zhong, profesor na Shu Chien-Gene Lay Odjelu za bioinženjering na UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Zhong i njegov tim pobliže su proučili enzim fosfoglicerat dehidrogenazu (PHGDH), do ovog otkrića smatran potencijalnim biomarkerom za rano otkrivanje Alzheimerove bolesti. U svojoj studiji došli su do saznanja da razine ekspresije gena PHGDH izravno koreliraju s promjenama u mozgu kod Alzheimerove bolesti. Drugim riječima, što su veće razine proteina i RNA koje proizvodi gen PHGDH, to je bolest više uznapredovala.

Zaintrigiran ovom korelacijom, tim je odlučio istražiti postoji li uzročni učinak. Koristeći organoide mišjeg i ljudskog mozga, znanstvenici su otkrili da varijacija u razini PHGDH utječe na Alzheimerovu bolest. Niže razine odgovaraju manjem napredovanju bolesti, dok povećanje razina dovodi do većeg razvoja bolesti. Zahvaljujući tom otkriću došli su do zaključka da je PHGDH doista uzročni gen za spontanu Alzheimerovu bolest.

U daljnje istraživanje uključili su umjetnu inteligenciju i došli do saznanja da PHGDH igra dosad neotkrivenu ulogu u razvoju Alzheimera – pokreće proces koji remeti način na koji stanice u mozgu uključuju i isključuju gene.

Nakon što je otkrio podstrukturu, tim je pokazao da s njom protein može aktivirati dva kritična ciljna gena. To narušava osjetljivu ravnotežu, što dovodi do ranih stadija Alzheimerove bolesti. Drugim riječima, PHGDH ima dosad nepoznatu ulogu, neovisno o svojoj enzimskoj funkciji, koja novim putem dovodi do spontane Alzheimerove bolesti.

Ovo otkriće nadovezuje se na ranija istraživanja: gen PHGDH proizveo je više proteina u mozgovima pacijenata s Alzheimerom u usporedbi s kontrolnom skupinom, a te povećane količine proteina u mozgu izazvale su neravnotežu. Iako svatko ima gen PHGDH, razlika se svodi na to koliku količinu proteina proizvodi.

Nove metode protiv Alzheimera

Iako se trenutne metode borbe protiv Alzheimera svode na umanjivanje abnormalnog nakupljanja ljepljivog proteina beta-amiloida u mozgu, neke studije sugeriraju da je u toj fazi nakupljanja proteina, prekasno za liječenje.

Ovo otkriće ima potencijal za liječenje Alzheimera jer pruža metodu koja djeluje prije, no što se u mozgu nakupi kritična količina spomenutog proteina, odnosno pravovremeno se može spriječiti nakupljanje amiloidnog plaka.

Prethodne studije došle su do saznanja o mogućim inhibitorima problematičnog proteina. Pokazalo se da molekula NCT-503 može prodrijeti kroz krvno-moždanu barijeru u protein, pristupiti DNA-vezujućoj substrukturi PHGDH.

Znanstvenici su testirali NCT-503 na dva miševima te došli do zaključka da značajno ublažava napredovanje Alzheimerove bolesti. Tretirani miševi pokazali su poboljšanje u testovima pamćenja i anksioznosti. Ovi su testovi odabrani jer pacijenti s Alzheimerovom bolešću pate od kognitivnog pada i povećane anksioznosti.

“Sada postoji terapeutski kandidat s dokazanom učinkovitošću koji ima potencijal daljeg razvoja u kliničkim ispitivanjima”, rekao je Zhong. “Možda postoje posve nove klase malih molekula koje se potencijalno mogu iskoristiti za razvoj budućih terapeutika”, dodao je. Prednost malih molekula je ta što se mogu davati oralno, za razliku od postojećih tretmana koji se daju kroz infuziju.