अल्जाइमर: सिंथेटिक प्रोटीन जहरीले बीटा-एमिलॉइड को अवरुद्ध करता है

अल्जाइमर एक अथक बीमारी है जिसमें मस्तिष्क कोशिकाओं में बीटा-अमाइलॉइड प्रोटीन के जहरीले क्लस्टर जमा होते हैं। अब, वैज्ञानिकों ने एक सिंथेटिक पेप्टाइड, या छोटे प्रोटीन को डिज़ाइन किया है, जो बीटा-एमाइलॉयड को अपने शुरुआती और सबसे हानिकारक चरणों में अवरुद्ध कर सकता है।

नए शोध में अल्जाइमर से संबंधित मस्तिष्क क्षति को रोकने के लिए एक प्रारंभिक चरण में पाया जा सकता है।

सिंथेटिक पेप्टाइड, जिसमें केवल 23 एमिनो एसिड होते हैं, अल्फा शीट नामक संरचनाओं में सिलवटों। शीट्स प्रारंभिक-चरण, बीटा-एमिलॉइड के छोटे गुच्छों को बांधती हैं और उन्हें बड़े द्रव्यमान बनाने से रोकती हैं।

संयुक्त राज्य अमेरिका में सिएटल और अन्य अनुसंधान केंद्रों में वाशिंगटन विश्वविद्यालय (यूडब्ल्यू) की एक टीम ने सिंथेटिक पेप्टाइड का डिजाइन और उत्पादन किया और कोशिकाओं और जानवरों में इसका परीक्षण भी किया।

परीक्षणों से पता चला कि पेप्टाइड की अल्फा शीट्स ने सुसंस्कृत मानव मस्तिष्क की कोशिकाओं में बीटा-अमाइलॉइड के विषाक्त प्रभाव को कम कर दिया है। शीट ने अल्जाइमर रोग के पशु मॉडल में बीटा-एमिलॉइड के शुरुआती रूपों को भी अवरुद्ध कर दिया।

राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही अध्ययन के बारे में एक पेपर की सुविधा के लिए शीघ्र ही।

शोधकर्ताओं का कहना है कि निष्कर्ष ऐसे उपचारों को जन्म दे सकते हैं जो विषाक्त बीटा-एमिलॉइड को अपने शुरुआती रूपों में दूर करते हैं। वे लक्षणों के उभरने से पहले अल्जाइमर रोग के निदान के लिए एक परीक्षण के आधार के रूप में पेप्टाइड का उपयोग करने की क्षमता भी देखते हैं।

बीटा-एमिलॉइड के रूप

विषाक्त बीटा-एमाइलॉइड अल्जाइमर रोग की एक विशिष्ट पहचान है। लेकिन बीटा-एमिलॉइड के सभी रूप विषाक्त नहीं हैं। मस्तिष्क की कोशिकाएं या न्यूरॉन्स प्रोटीन को एक सरल रूप में बनाते हैं जिसे मोनोमर कहा जाता है। बीटा-एमिलॉइड के मोनोमर रूप मस्तिष्क कोशिकाओं में आवश्यक कार्य करते हैं।

हालांकि, अल्जाइमर रोग वाले लोगों में, बीटा-एमाइलॉइड मोनोमर्स ऑलिगोमर्स में क्लस्टर करते हैं, जिसमें 12 मोनोमर्स हो सकते हैं।

प्रोटीन जमा का गठन रोगों की एक विशिष्ट विशेषता है जिसमें एक प्रोटीन अपना काम करने के लिए आवश्यक रूप से ठीक से मोड़ने में विफल रहता है।

अल्जाइमर रोग में, ऑलिगोमर्स लंबे आकार में विकसित होते रहते हैं, और फिर अंततः वे बहुत अधिक जमा या पट्टिका बनाते हैं।

पहले, वैज्ञानिकों ने सोचा कि सजीले टुकड़े बीटा-एमिलॉइड का सबसे जहरीले रूप हैं जो अल्जाइमर रोग के लक्षण पैदा करते हैं, जैसे कि स्मृति और सोच क्षमता का नुकसान।

हालांकि, बढ़ते साक्ष्य के कारण, विशेषज्ञों की बढ़ती संख्या यह सुझाव दे रही है कि बीटा-एमिलॉइड के पहले ओलिगोमर चरणों में मस्तिष्क कोशिकाओं के लिए सबसे अधिक विषाक्त होने की संभावना है।

सिंथेटिक पेप्टाइड ओलिगोमर्स को लक्षित करता है

शोधकर्ताओं ने सिंथेटिक पेप्टाइड अल्फा शीट को बीटा-एमिलॉइड को लक्षित करने के लिए डिज़ाइन किया, जबकि यह ऑलिगोमर-गठन चरण में है।

"यह है", इसी अध्ययन के लेखक वैलेरी डगेट कहते हैं, जो यूडब्ल्यू में बायोइंजीनियरिंग के प्रोफेसर हैं, "विषाक्त ओलिगोमर्स द्वारा गठित [बीटा-एमिलॉयड] की एक विशिष्ट संरचना को लक्षित करने के बारे में।"

अध्ययन से पता चलता है, वह कहती है कि सिंथेटिक पेप्टाइड अल्फा शीट को विकसित करना संभव है, जिनकी संरचना "बीटा-एमाइलॉइड के पूरक" के रूप में होती है क्योंकि यह एक जहरीले रूप को ग्रहण करता है, "जबकि जैविक रूप से सक्रिय मोनोमर्स बरकरार है।"

कोशिकाओं में प्रोटीन बनाने की प्रक्रिया अंततः विविध 3 डी आकृतियों के अणुओं का निर्माण करती है। इसके पहले चरण में लंबी श्रृंखला को कई बुनियादी आकारों में से एक में तह करना शामिल है।

प्रो। डगगेट की टीम ने एक ऐसी मूल आकृति की खोज की थी - अल्फा शीट - पहले के काम में जिसमें उन्होंने कंप्यूटर पर प्रोटीन का उत्पादन किया था।

हाल के अध्ययन से पता चलता है कि बीटा-एमिलॉइड ओलिगोमर्स अल्फा-शीट आकार को अपनाते हैं क्योंकि वे लंबे समय तक गुच्छे और सजीले टुकड़े बनाते हैं।

यह यह भी दर्शाता है कि सिंथेटिक पेप्टाइड अल्फा शीट केवल बीटा-एमिलॉयड ओलिगोमर अल्फा शीट को बांधती है और यह उनकी विषाक्तता को बेअसर करती है।

बीटा-एमिलॉइड ओलिगोमर्स में बड़ी गिरावट

टीम ने पारंपरिक और अत्याधुनिक स्पेक्ट्रोस्कोप का इस्तेमाल किया, यह देखने के लिए कि बीटा-अमाइलॉइड कैसे संस्कारी मानव मस्तिष्क की कोशिकाओं में मोनोमर्स से लेकर ओलिगोमर्स तक के सजीले टुकड़े में आगे बढ़ता है।

उन्होंने यह भी पुष्टि की कि ऑलिगॉमर प्लाक की तुलना में मस्तिष्क की कोशिकाओं के लिए अधिक हानिकारक थे। यह खोज उन अध्ययनों का समर्थन करती है जो अल्जाइमर रोग के बिना लोगों के दिमाग में बीटा-एमिलॉइड सजीले टुकड़े पाए गए हैं।

टीम ने दिखाया कि सिंथेटिक पेप्टाइड की अल्फा शीट के साथ अल्जाइमर रोग के एक माउस मॉडल से मस्तिष्क के ऊतकों के नमूनों का इलाज करने से बीटा-एमिलॉइड ओलिगोमर्स में 82 प्रतिशत की कमी हुई।

इसके अलावा, सिंथेटिक पेप्टाइड की अल्फा शीट्स के साथ जीवित चूहों का इलाज करने से 24 घंटे के भीतर उनके बीटा-एमिलॉइड ओलिगोमेर का स्तर 40 प्रतिशत तक कम हो गया।

टीम ने अल्जाइमर रोग, वर्म के एक अन्य सामान्य मॉडल पर भी प्रयोग किए काईऩोर्हेब्डीटीज एलिगेंस। इनसे पता चला कि सिंथेटिक पेप्टाइड की अल्फा शीट से उपचार बीटा-एमिलॉइड के कारण पक्षाघात में देरी करने में सक्षम था।

इलाज किए गए कीड़ों ने आंत के नुकसान को भी कम दिखाया जो कि बीटा-एमिलॉइड पैदा करने वाले बैक्टीरिया पर फ़ीड करते हैं।

अंत में, शोधकर्ताओं ने दिखाया कि बीटा-एमिलॉइड ओलिगोमर्स के स्तरों के परीक्षण के लिए सिंथेटिक पेप्टाइड की अल्फा शीट का उपयोग करना संभव हो सकता है।

प्रो। डगगेट और उनकी टीम पहले से ही सिंथेटिक पेप्टाइड अल्फा शीट्स के नए संस्करणों के साथ प्रयोग कर रही है ताकि उन लोगों को ढूंढा जा सके जो बीटा-एमिलॉइड ओलिगोमर्स को और भी अधिक प्रभावी ढंग से बेअसर कर सकते हैं।

"एक बीटा-एमिलॉइड] निश्चित रूप से अल्जाइमर रोग में एक प्रमुख भूमिका निभाता है, लेकिन ऐतिहासिक रूप से सजीले टुकड़े पर ध्यान दिया गया है, इसके बजाय अधिक से अधिक शोध इंगित करता है कि एमाइलॉइड बीटा ऑलिगोमर्स विषाक्त एजेंट हैं जो न्यूरॉन्स को बाधित करते हैं।"

वैलेरी डगगेट के प्रो

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