دانشمندان مرکز ویل کرنل مدیسن یک مدل نوین از نورون انسانی را توسعه داده‌اند که با موفقیت فرآیند تجمع پروتئین تائو در مغز را همانند‌سازی می‌کند؛ مکانیزمی که باعث کاهش شناختی در بیماری آلزایمر و زوال عقل فرونتومپورال می‌شود.

پروتئین‌های تائو در شرایط طبیعی از ساختار و کارکرد نورون‌ها حمایت می‌کنند، اما در بیماران آلزایمر این پروتئین‌ها دچار تغییرات ناخواسته شده، به یکدیگر متصل می‌شوند و انتقال مواد مغذی در سلول را مختل می‌کنند که در نهایت منجر به مرگ نورون می‌گردد.

روش کریسپر در خدمت مدل‌سازی

تیم تحقیقاتی به رهبری دکتر لی گان، مدیر انستیتو تحقیقات بیماری آلزایمر هلن و رابرت آپل، از تکنیک مهندسی ژنوم کریسپر (CRISPR) برای اصلاح سلول‌های بنیادی انسانی استفاده کرد و آن‌ها را وادار ساخت تا اشکال بیماری‌زا تائو را بیان کنند. این مدل در عرض چند هفته تکثیر تائو را در نورون‌ها همانند‌سازی می‌کند؛ فرآیندی که در مغز انسان معمولا چندین دهه طول می‌کشد.

دکتر گان بیان کرد هیچ درمانی در حال حاضر نمی‌تواند از گسترش توده‌های تائو در مغز بیماران جلوگیری کند. مدل نورون انسانی ما بر محدودیت‌های مدل‌های قبلی غلبه کرده و اهداف بالقوه‌ای را برای توسعه دارو‌های ناشناخته معرفی نموده است.

کشف ۵۰۰ ژن موثر بر گسترش تائو

با بهره‌گیری از روش غربالگری تداخل کریسپر، پژوهشگران بیش از هزار ژن را به صورت سیستماتیک غیر‌فعال کردند و تأثیر آن‌ها بر پراکنش تائو را بررسی نمودند. این رویکرد منجر به شناسایی ۵۰۰ ژن موثر بر گسترش تائو گردید.

سلسته پارا براوو، دانشجوی دکترای علوم اعصاب و از نویسندگان مطالعه، اظهار داشت فناوری به ما امکان داد تا به صورت بی‌طرفانه و فرا‌تر از یافته‌های پیشین، اهداف دارویی جدید را بیابیم.

نقش فرآیند در پیشرفت بیماری

یکی از یافته‌های کلیدی، ارتباط میان فرآیند سلولی و گسترش تائو بود. شامل اتصال پروتئین کوچک به پروتئین‌های دیگر می‌باشد. بررسی مغز بیماران متوفی به آلزایمر نشان داد که این فرآیند دچار تغییر شده است.

آزمایش‌های بیش‌تر در مدل‌های عصبی انسانی و موش اثبات کرد که مهار آنزیم مورد نیاز برای به طور مؤثری پراکنش تائو را مسدود می‌کند.

امید جدید برای درمان‌های موثر

دکتر شیائوچینگ گونگ، استادیار دانشگاه ویل کرنل و از نویسندگان مقاله، تأکید کرد ما به طور خاص از این نکته دلگرم هستیم که مهار مانع گسترش تائو در نورون‌های انسانی و مدل‌های موش می‌شود.

چندین درمان امیدوارکننده آلزایمر که در مدل‌های موش نتایج خوبی داده بودند، در آزمایش‌های بالینی بر روی انسان موفق نبوده‌اند. با این حال، پژوهشگران امیدوارند که مدل تازه نورون انسانی این شکاف را پر کند.

دکتر گان در پایان گفت اکتشافات ما در نورون‌های انسانی در را به روی توسعه درمان‌های جدیدی باز می‌کند که واقعا می‌تواند تفاوتی برای مبتلا به این بیماری ویرانگر ایجاد نماید.

این مطالعه در مجله معتبر منتشر شده است.