یک عامل تازه برای زوال عقل زودرس کشف شد

به نقل از ساینس دیلی، زیاد تر بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی همانند زوال عقل، شامل پروتئین‌هایی می باشند که در رشته‌هایی به نام آمیلوئید جمع خواهد شد. دانشمندان در زیاد تر این بیماری‌ها، پروتئین‌هایی را شناسایی کرده‌اند که در کنار هم جمع خواهد شد. این کار به دانشمندان امکان می‌دهد تا پروتئین‌ها را برای آزمایش‌های تشخیصی و درمان مقصد قرار دهند.

با وجود این، دانشمندان در نزدیک به ۱۰ درصد از موارد «زوال عقل فرونتوتمپورال» (frontotemporal dementia) تا این مدت پروتئین سرکش را شناسایی نکرده بودند. آنها اکنون ساختارهای تجمعی پروتئین «TAF15» را در این موارد اشکار کرده‌اند.

زوال عقل فرونتوتمپورال ناشی از انحطاط لوب‌های پیشانی و گیجگاهی مغز است که احساسات، شخصیت، حرکت، گفتار و فهمیدن واژه‌ها را کنترل می‌کنند. این نوع زوال عقل طبق معمول در سنین پایین‌تری نسبت به بیماری آلزایمر اغاز می‌بشود و زیاد تر در افراد ۴۵ تا ۶۵ ساله تشخیص داده می‌بشود اما می‌تواند افراد جوان‌تر یا مسن‌تر را نیز تحت تأثیر قرار دهد.

در پژوهشی که به سرپرستی دانشمندان آزمایشگاه بیولوژی مولکولی «شورای تحقیقات پزشکی» (MRC) در کمبریج انگلستان انجام شد، ساختارهای تجمعی پروتئین شناسایی شدند که می‌توانند هدفی برای پیشرفت آزمایش‌ها و درمان‌های تشخیصی آینده باشند.

دکتر «بنجامین ریسکلدی فالکون» (Benjamin Ryskeldi-Falcon) مدیر این پروژه او گفت: این کشف، فهمیدن ما را در رابطه مبنا مولکولی زوال عقل فرونتومپورال تحول می‌دهد. این یک یافته نادر در رابطه یک عضو تازه گروه کوچکی از پروتئین‌ها است که در بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی جمع خواهد شد.

او گفت: اکنون که پروتئین کلیدی و ساختار آن را شناسایی کرده‌ایم، می‌توانیم آن را برای تشخیص و درمان این نوع از زوال عقل فرونتومپورال مقصد قرار دهیم. این کار همانند به راهبردهایی است که اکنون برای مقصد قرار دادن توده‌های پروتئین‌ آمیلوئید بتا و تاو مشخصه بیماری آلزایمر انجام خواهد شد.

دانشمندان از یک میکروسکوپ پیشرفته موسوم به «میکروسکوپ الکترونی کرایو» (cryo-EM) برای بازدید توده‌های پروتئین در چهار مغز اهدایی مبتلا به این نوع زوال عقل فروتنومپورال در وضوح اتمی منفعت گیری کردند. مغزهای اهدایی توسط «تامارین لشلی» (Tammaryn Lashley) پژوهشگر «موسسه نورولوژی کوئین اسکوئر» (Queen Square Institute of Neurology) در «کالج دانشگاهی لندن» (UCL) و «برناردینو گتی» (Bernardino Ghetti) پژوهشگر دانشکده پزشکی «دانشگاه ایندیانا» (Indiana University) شناسایی شدند.

بر پایه شباهت‌هایی با دیگر بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی، دانشمندان زمان‌ها فکر می‌کردند که در این نوع زوال عقل، پروتئینی به نام FUS تجمع می‌کند. پژوهشگران آزمایشگاه بیولوژی مولکولی با منفعت گیری از میکروسکوپ الکترونی کرایو توانستند تشخیص دهند که تجمع‌های پروتئینی هر مغز دارای ساختار اتمی یکسانی می باشند. آنها با کمال شگفتی دریافتند که این پروتئین FUS نیست، بلکه پروتئین فرد دیگر به نام TAF15 است.

دکتر «استفان تتر» (Stephan Tetter) دانشمند آزمایشگاه بیولوژی مولکولی و پژوهشگر ارشد این پروژه او گفت: این یک نتیجه غیرمنتظره است چون پیش از این پژوهش، TAF15 به گفتن یک عامل برای راه اندازی شدن رشته‌های آمیلوئید در بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی شناخته نشده می بود و هیچ ساختاری از این پروتئین وجود نداشت. میکروسکوپ الکترونی کرایو با اراعه اطلاعاتی فراتر از توانایی‌ فناوری‌های قبل، فهمیدن ما را در رابطه صدمه‌شناسی مولکولی زوال عقل و بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی به طور گسترده‌تری تحول می‌دهد.

دکتر فالکون او گفت: چالش فنی در کارکرد میکروسکوپ الکترونی کرایو این است که ما فقط می‌توانیم مغز چهار نفر را بازدید کنیم. با وجود این، اکنون که پروتئین کلیدی و ساختار آن را می‌شناسیم، می‌توانیم تجهیزاتی را برای برسی این تجمع‌های پروتئینی غیرطبیعی در صدها نمونه بیمار تشکیل کنیم تا مقدار گسترده بودن آنها را مورد بازدید قرار دهیم.

زوال عقل فرونتومپورال و بیماری نورون حرکتی

برخی از افراد مبتلا به زوال عقل فرونتوتمپورال، به بیماری نورون حرکتی نیز مبتلا می باشند. بیماری نورون حرکتی، وضعیتی است که در آن افراد کم کم کنترل عضلات خود را از دست خواهند داد. در این پژوهش اشکار شد دو نفر از افرادی که مغز آنها اهدا شده می بود، علائم هر دو بیماری را دارند. پژوهشگران در این افراد، همان ساختار تجمعی TAF15 را در مناطق مغز مرتبط با بیماری نورون حرکتی شناسایی کردند.

دکتر فالکون در ادامه گفت: وجود توده‌های یکسان TAF15 در دو شخص مبتلا به زوال عقل فرونتومپورال و علائم بیماری نورون حرکتی، این گمان را افزایش می‌دهد که TAF15 امکان پذیر در هر دو بیماری نقش داشته باشد. ما اکنون در حال بازدید این نوشته هستیم که آیا در افراد مبتلا به بیماری نورون حرکتی در غیاب زوال عقل فرونتوتمپورال، تجمع TAF15 وجود دارد یا خیر.

این پژوهش در مجله «Nature» به چاپ رسید.