निर्णायक: शोधकर्ता अल्जाइमर जीन को ठीक करते हैं

ग्राउंडब्रेकिंग रिसर्च शो, पहली बार, अल्जाइमर रोग के लिए सबसे प्रसिद्ध आनुवंशिक जोखिम कारक कैसे मानव मस्तिष्क कोशिकाओं में संकेत देता है। साथ ही, वैज्ञानिक जीन को ठीक करने और इसके हानिकारक प्रभावों को मिटाने में कामयाब रहे।

वैज्ञानिक दोषपूर्ण जीन को ठीक करते हैं जो अल्जाइमर का सबसे अधिक कारण है।

अल्जाइमर के विकास में एपोलिपोप्रोटीन (APOE) जीन की जटिल भूमिका का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है।

उदाहरण के लिए, शोधकर्ताओं को पता है कि APOE4 जीन संस्करण की एक प्रति होने से अल्जाइमर का जोखिम दो से तीन गुना बढ़ जाता है।

और, इस आनुवंशिक संस्करण की दो प्रतियां होने से लोगों को 12 गुना अधिक जोखिम होता है।

आम तौर पर, एपीओई की भूमिका एक ही नाम के प्रोटीन बनाने के लिए निर्देश प्रदान करना है।

वसा के संयोजन में, एपीओई लिपोप्रोटीन बनाता है, जो हमारे पूरे रक्त प्रवाह में कोलेस्ट्रॉल के स्तर को परिवहन और विनियमित करने में मदद करता है।

हालांकि, जीन का E4 संस्करण विशेष रूप से मस्तिष्क के लिए हानिकारक लगता है, कई अध्ययनों से पता चलता है कि इस आनुवंशिक संस्करण में विषाक्त अमाइलॉइड बीटा और ताऊ बिल्डअप का खतरा बढ़ जाता है।

लेकिन ऐसा क्यों है? इस जीन का E4 वैरिएंट अन्य वेरिएंट की तुलना में कितना अधिक हानिकारक है?

सैन फ्रांसिस्को, सीए के ग्लेडस्टोन संस्थानों के शोधकर्ताओं ने यह पता लगाना चाहा। उनके निष्कर्ष अभी पत्रिका में प्रकाशित हुए हैं प्रकृति चिकित्सा।

APOE4 ने पहली बार मानव कोशिकाओं में अध्ययन किया

अधिक विशेष रूप से, शोधकर्ता ई 3 और ई 4 वेरिएंट के बीच अभी तक महत्वपूर्ण अंतर का पता लगाना और समझना चाहते थे जो एपीओई 4 जीन को इतना विनाशकारी बनाता है।

क्या यह एक मामला है, शोधकर्ताओं ने सोचा, E4 संस्करण बनाने के APOE3 अपने कुछ कार्यों को खो देता है? या क्या यह मामला है कि अधिक APOE4 में विषाक्त प्रभाव है?

लीड जांचकर्ता डॉ। यदोंग हुआंग - सैन फ्रांसिस्को के कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में न्यूरोलॉजी और पैथोलॉजी के एक प्रोफेसर - इस सवाल का महत्व बताते हैं।

"यह मौलिक रूप से महत्वपूर्ण है," वह कहते हैं, "इस सवाल का समाधान करने के लिए क्योंकि यह बदलता है कि आप समस्या का इलाज कैसे करते हैं। यदि प्रोटीन के कार्य के नुकसान के कारण क्षति होती है, तो आप उन कार्यों को पूरा करने के लिए प्रोटीन का स्तर बढ़ाना चाहेंगे। "

"लेकिन अगर प्रोटीन के संचय से विषाक्त कार्य होता है, तो आप इसके हानिकारक प्रभाव को रोकने के लिए प्रोटीन का उत्पादन कम करना चाहते हैं।"

यह पता लगाने के लिए, शोधकर्ताओं ने पहली बार मानव मस्तिष्क कोशिकाओं पर APOE4 के प्रभाव की जांच करते हुए, मानव कोशिकाओं में बीमारी का मॉडल तैयार किया। डॉ। हुआंग बताते हैं कि बीमारी का मॉडल बदलना, अपने आप में, अल्जाइमर अनुसंधान के लिए एक बहुत बड़ा कदम था।

"कई ड्रग्स," वह बताते हैं, "एक माउस मॉडल में खूबसूरती से काम करते हैं, लेकिन अभी तक वे सभी नैदानिक ​​परीक्षणों में विफल रहे हैं। क्षेत्र के भीतर एक चिंता का विषय है कि ये माउस मॉडल वास्तव में मानव रोग की नकल कैसे करते हैं। "

चूहों और मनुष्यों की: अध्ययन में अंतर पाया जाता है

अल्जाइमर वाले लोगों की त्वचा कोशिकाओं से स्टेम सेल तकनीक को लागू करना, जिनके पास एपीओई 4 जीन की दो प्रतियां थीं, डॉ। हुआंग और उनकी टीम ने न्यूरॉन्स बनाए।

शोधकर्ताओं ने उन लोगों की त्वचा कोशिकाओं का उपयोग करके मस्तिष्क कोशिकाएं भी बनाईं, जिनके पास अल्जाइमर नहीं है और उनकी एपीओ 3 जीन की दो प्रतियां थीं।

वैज्ञानिकों ने पाया कि मानव मस्तिष्क की कोशिकाओं में, एपीओई 4 प्रोटीन में एक "रोगजनक रूप से विकृति" है - इसका अर्थ है कि इसका एक असामान्य रूप है जो इसे ठीक से काम करने से रोकता है, जिससे रोग पैदा करने वाली समस्याओं की एक श्रृंखला होती है।

अर्थात्, "APOE4- व्यक्त करने वाले न्यूरॉन्स में ताऊ फास्फोरिलीकरण के उच्च स्तर थे," लेखक लिखते हैं, जो "अमाइलॉइड- [बीटा] पेप्टाइड्स के उनके बढ़े हुए उत्पादन से असंबंधित था, और [...] उन्होंने गैबैर्जिक न्यूरॉन अध: पतन प्रदर्शित किया।"

महत्वपूर्ण रूप से, उन्होंने यह भी पाया कि "APOE4 ने मानव में [amyloid-beta] उत्पादन में वृद्धि की, लेकिन माउस, न्यूरॉन्स में नहीं।"

"एमीलोइड बीटा पर APOE4 के प्रभाव में एक महत्वपूर्ण प्रजाति अंतर है," पहले लेखक चेंगझॉंग वैंग बताते हैं।

“अमाइलॉइड बीटा उत्पादन में वृद्धि माउस न्यूरॉन्स में नहीं देखी गई है और संभावित रूप से दवा की प्रभावकारिता के बारे में चूहों और मनुष्यों के बीच कुछ विसंगतियों को समझा सकती है। यह भविष्य के दवा विकास के लिए बहुत महत्वपूर्ण जानकारी होगी। ”

चेंगझोंग वांग

दोषपूर्ण जीन को ठीक करना

इसके बाद, डॉ। हुआंग और टीम यह देखना चाहती थी कि यह एपीओई 3 का नुकसान था या एपीओई 4 के संचय के कारण जो बीमारी का कारण बना।

इसलिए, उन्होंने उन न्यूरॉन्स की तुलना की जो एपीओई 4 वाले कोशिकाओं के साथ प्रोटीन के ई 3 या ई 4 प्रकार का उत्पादन नहीं करते थे।

पूर्व ने सामान्य रूप से व्यवहार करना जारी रखा, जबकि APOE4 को जोड़ने से अल्जाइमर जैसी विकृति पैदा हुई। इसने इस तथ्य की पुष्टि की कि यह एपीओईई 4 की उपस्थिति है जो बीमारी का कारण बनता है।

अंतिम चरण के रूप में, डॉ। हुआंग और उनकी टीम ने दोषपूर्ण जीन को ठीक करने के तरीकों की तलाश की।इसके लिए, उन्होंने पहले विकसित APOE4 "संरचना सुधारक" लागू किया।

तथाकथित संरचना सुधारक को पिछले शोध में दिखाया गया है, उसी डॉ। हुआंग के नेतृत्व में, एपीओई 4 की संरचना को बदलने के लिए ताकि यह अप्रभावी एपीओई 3 की तरह दिखे और व्यवहार करे।

इस यौगिक को मानव APOE4 न्यूरॉन्स पर लागू करने से दोषों को ठीक किया गया, जिससे रोग के लक्षण समाप्त हो गए, सामान्य सेल फ़ंक्शन को बहाल किया, और कोशिकाओं को लंबे समय तक रहने में मदद की।

शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला:

"एपीओईई 4-व्यक्त न्यूरॉन्स का उपचार एक छोटे-अणु संरचना सुधारक के साथ हानिकारक प्रभाव को कम करता है, इस प्रकार यह दर्शाता है कि एपीओई 4 के रोगजनक सुधार को सही करना एपीओई 4 से संबंधित [अल्जाइमर रोग] के लिए एक व्यवहार्य चिकित्सीय दृष्टिकोण है।"