یک گام به جلو برای شناخت بیشتر آلزایمر و درمان آن

فرادید| بیماری آلزایمر (AD) یک بیماری عصبی است که منجر به زوال عقل می‌شود و با افزایش سن با نقص شناختی، حافظه و روانی بیماران بدتر می‌شود. در حالی که درمان‌های فعلی بر تسکین این علائم تا حدی متمرکز است، AD پیشگیری یا درمان قطعی ندارد، و این امر نیاز به تلاش‌های مستمر در جهت شناخت زیست شناسی بیماری را نشان می‌دهد.

تجمع فیبریل‌های پروتئینی بیماری زا β (Aβ) آمیلوئید به شکل پلاک در مغز مشخصه AD است. رمزگشایی از ساختار ساختاری آن برای طراحی درمان‌های هدفمند در برابر بیماری بسیار مهم است. در حالی که چندین شکل یا چند شکل مختلف، از گونه Aβ۴۰ پروتئین گزارش شده است، در مورد گونه‌های بیماری زا‌تر، Aβ۴۲، اطلاعات کمی در دست است. علاوه بر این، مشخص کردن مقادیر کمی Aβ از مقدار نمونه کوچک با استفاده از تکنیک‌های استاندارد تحلیلی هنوز یک چالش است؛ بنابراین، تیمی از محققان موسسه فناوری توکیو، RIKEN، دانشگاه ایلینوی در شیکاگو و دانشگاه شیکاگو، به رهبری پروفسور یوشیتاکا ایشی، قابلیت طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای حالت جامد (SSNMR) را در رمزگشایی آزمایش کرده اند. تفاوت‌های ساختاری سطح اتمی Aβ و فیبریل‌های بیماری زا مرتبط. یافته‌های آن‌ها در مجله انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است. این تکنیک تحلیلی قدرتمند رفتار و خواص متفاوت هسته‌ها را تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی اندازه گیری می‌کند و ساختار اتمی آن‌ها را برجسته می‌کند.

طیف سنجی NMR حالت جامد تقویت شده با حساسیت را می‌توان در توصیف ساختاری آمیلوئید β-پروتئین بیماری زا درگیر در بیماری آلزایمر-استفاده کرد که توسط دانشمندان توکیو تک نشان داده شده است. یافته‌های آن‌ها چند شکلی جدید از پروتئین و عناصر ساختاری مرتبط را نشان می‌دهد که می‌تواند برای ایجاد اختلال در توسعه استراتژی‌های جدید درمان AD مورد هدف قرار گیرد.

پروفسور ایشی با بیان دیدگاه بیشتری در مورد مطالعه خود، می‌گوید: "اطلاعات محدودی در مورد تغییرات ساختاری فیبریل‌های Aβ۴۲ تهیه شده در شرایط فیزیولوژیکی مرتبط، علیرغم اهمیت پاتولوژیک آن‌ها وجود دارد. در مطالعه ما، ما استفاده از SSNMR تشخیص داده شده توسط ۱H (ایزوتوپ هیدروژن) را در توصیف بیماران مشتق شده و همچنین فیبریل‌های مصنوعی Aβ در مقادیر محدود به اندازه پیکو تا نانومول‌ها نشان می‌دهیم. "

تشخیص داده شده SSNMR مربوط به ایزوتوپ کربن ۱۳ (C۱۳) که به طور سنتی برای توصیف ساختار مورد استفاده قرار می‌گیرد، به مقادیر زیادی نمونه نیاز دارد و در تهیه نمونه‌های همگن مشکل ایجاد می‌کند. با توجه به حساسیت بیشتر و سهولت تجزیه و تحلیل مقادیر کمی در نمونه‌های بیولوژیکی، محققان برای تجزیه و تحلیل خود از SSNMR تشخیص داده شده با افزایش حساسیت ۱H استفاده کرده اند. فیبریل‌های مصنوعی و مغز مشتق شده از Aβ از بیمار مبتلا به آلزایمر با ایزوتوپ‌های C۱۳ و N۱۵ در بقایای اسید‌های آمینه خاص برای افزایش حساسیت، وضوح اتمی و تجزیه و تحلیل ساختاری مخصوص محل برچسب گذاری شدند.

این تیم توانست با استفاده از روش فوق الذکر، چند شکلی جدید Aβ۴۲ را با موفقیت، با تنها حدود ۴۲ نانومول Aβ - ۲۵ تا ۱۰۰ برابر کمتر از مقدار مورد استفاده قبلی، مشخص کند. علاوه بر این، افزایش حساسیت زمان مورد نیاز برای به دست آوردن طیف نمونه‌ها را به میزان قابل توجهی کاهش داد. موقعیت‌های طیفی بدست آمده توسط این تکنیک نشان داد که ساختار ستون فقرات پروتئین و همچنین ترتیب زنجیره‌های جانبی متمایز از ساختار‌هایی است که قبلاً گزارش شده بود.

به طور کلی، این مطالعه تماس‌های مولکولی دخیل در تثبیت فیبریل‌های Aβ۴۲ بیماری زا را روشن می‌کند، بنابراین راه را برای استراتژی‌های درمانی جدیدی باز می‌کند که می‌تواند این مجموعه‌های سمی را که باعث پیشرفت AD می‌شوند، هدف قرار دهد.

پروفسور ایشی با بیان کاربرد‌های بالینی یافته‌های خود در پایان می‌گوید: "مطالعه ما گرایش Aβ۴۲ به تشکیل اشکال متعدد فیبریل، در مغز و همچنین در آماده سازی مصنوعی را نشان می‌دهد. ما معتقدیم که مطالعه ما می‌تواند راه‌های جدیدی را برای تجزیه و تحلیل مقدار کمی از نمونه‌های بیولوژیکی مانند فیبریل‌های آمیلوئید و الیگومر‌ها باز کند، که SSNMR تشخیص داده شده توسط ۱۳C ممکن است بی اثر باشد. "

ما یک گام به سوی درک این بیماری پیچیده نزدیک شده ایم!

منبع: Technology.org