Zgłębianie roli białka tau w przebiegu choroby Alzheimera
Choroba Alzheimera jest powszechnym zaburzeniem neurodegeneracyjnym związanym ze znacznym pogorszeniem funkcji poznawczych. Na poziomie molekularnym choroba Alzheimera charakteryzuje się nieprawidłowym gromadzeniem się płytek peptydu amyloidu beta(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i splątków neurofibrylarnych tworzonych przez białko tau(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Splątki te zakłócają prawidłowe funkcjonowanie neuronów, upośledzając komunikację między neuronami mózgu, a ostatecznie powodując ich śmierć. Tau to białko, które odgrywa kluczową rolę w prawidłowym funkcjonowaniu neuronów w mózgu, ponieważ pomaga utrzymać stabilność i strukturę komórkową. Rozprzestrzenianie się patologicznego białka tau odbywa za sprawą mechanizmu podobnego do mechanizmu prionowego(odnośnik otworzy się w nowym oknie), w ramach którego atypowy szczep białka tau dostaje się do komórki biorcy i promuje nieprawidłowe fałdowanie i grupowanie natywnego białka tau. Choroba Alzheimera daje różne objawy kliniczne, które są ściśle związane z rozprzestrzenianiem się nieprawidłowo sfałdowanego, zagregowanego białka tau.
Zoptymalizowane testy do pomiaru agregacji białka tau
Projekt DIVE into AD, realizowany przy wsparciu działania „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (MSCA), opierał się na hipotezie, że za różne objawy choroby Alzheimera odpowiedzialne są różne szczepy białka tau i mogą one potencjalnie wpływać na tempo progresji, różnice związane z płcią i obraz kliniczny. Zespół postanowił opracować czułe narzędzia do pomiaru rozprzestrzeniania się białka tau w próbkach biologicznych. „Narzędzia te pozwolą nam lepiej zrozumieć chorobę Alzheimera i pomogą w projektowaniu ukierunkowanych terapii z korzyścią dla społeczeństwa”, wyjaśnia Aurélien Lathuilière, stypendysta MSCA. Lathuilière wraz ze współpracownikami zoptymalizowali istniejące testy do wykrywania zagregowanych gatunków patologicznego białka tau zdolnych do rozprzestrzeniania się w mózgu. Stworzyli oni klonalną linię komórkową, która wykazuje nadekspresję fragmentu białka tau ściśle związanego ze splątkami neurofibrylarnymi w przebiegu choroby Alzheimera. Poprzez rezonansowe przeniesienie energii Förstera(odnośnik otworzy się w nowym oknie) możliwe było stworzenie czułego narzędzia do wykrywania rozprzestrzeniających się gatunków białka tau i poprawy specyficzności patologii choroby Alzheimera. Co więcej, doprowadziło to do identyfikacji innych czynników molekularnych odpowiedzialnych za absorpcję, rozkład i rozsiew białka tau.
Czy białko tau może służyć za biomarker prognostyczny choroby Alzheimera?
Zespół projektu DIVE into AD dogłębnie scharakteryzował różne gatunki białka tau obecne w pośmiertnych próbkach mózgu pacjentów z chorobą Alzheimera. Badacze odkryli, że poziomy rozprzestrzeniania się odpowiedniego białka tau korelowały z szybkością postępu choroby. Zespół jest obecnie w trakcie dostosowywania tego podejścia do pomiaru zdolności rozprzestrzeniania się białka tau w płynie mózgowo-rdzeniowym pacjentów z chorobą Alzheimera. „Może to doprowadzić do uzyskania nowego markera prognostycznego choroby Alzheimera”, podkreśla Lathuilière. Co więcej, naukowcy odkryli, że gdy patologiczne gatunki białka tau napotykają wzorzec białka tau, który jest strukturalnie podobny, ich skłonność do agregacji wzrasta. Odkrycie to otwiera drogę do wykrywania złogów specyficznych dla choroby. Podsumowując, projekt DIVE into AD potwierdził wcześniejsze odkrycia, że odkładanie się białka tau w mózgu koreluje z ludzkim poznaniem i neurodegeneracją. Odkrycie odrębnych szczepów białka tau wykazujących różne zdolności rozprzestrzeniania się pomoże zrozumieć zmienny obraz kliniczny choroby Alzheimera i umożliwi przewidywanie wyników poszczególnych pacjentów. Może to znacząco zmienić sposób projektowania i analizy badań klinicznych oraz utorować drogę do spersonalizowanego podejścia medycznego dostosowanego do pacjentów o określonych cechach białka tau.
