המוח וחוט השדרה שלך תלויים בכ-125 מ"ל של נוזל מוחי (CSF) שלא רק מגן על הנוירונים היקרים שלך כמו סוג של עטיפת בועות נוזלית, אלא מכיל תערובת עשירה של חלבונים שמתעדים את פעילות מערכת העצבים שהיא שומרת עליה.
מחקר בראשות חוקרי אוניברסיטת וושינגטון חשף כעת אטלס ייחודי של חלבונים הקשורים למצב הנוירו-דגנרטיבימחלה שעלולה להיות ממוקדת גם על ידי תרופות.
קשה לחקור אלצהיימר כי אי אפשר להסתכל טוב על המוח של מישהו עד לאחר מותו. רוב המחקרים שמטרתם לזהות את הגנים הקשורים לסיכון ולהגנה לאלצהיימר מסתמכים על רקמת מוח מתה, שיכולה לתת רק ראייה מוגבלת של המחלה, בדרך כלל בשלביה האחרונים.
גישה נוספת שנקטו מדענים בעבר היא לחקור פלזמה בדם. למרות שדם יכול לספק מדד נוח לכמה סמנים של מחלת מוח, הוא אינו יוצר אינטראקציה ישירה עם רקמות המוח המושפעות מאלצהיימר כמוCSFעושה.
נוזל עמוד השדרה מתחיל בתור פלזמה דם, ולכן יש לו הרבה מן המשותף איתו, אבל הוא מכיל הרבה פחות חלבונים ורמות שונות של אלקטרוליטים. החלבונים ש-CSF כן מכיל יכולים לספר לנו הרבה על הפעילות התאית בתוך המוח, כמו גם על הגנים שאחראים להן.
מעקב אחר חלבונים רבים בחזרה לרשתות של גנים שעשויים להשפיע על התקדמות מחלה כמו אלצהיימר הוא אתגר שיכול לכלול מיפוי של כל שלב של ביטוי מגן לחלבון.
הגנומיקאי קרלוס קרוצ'אגה מאוניברסיטת וושינגטון ושותפיו כרו שני מערכי נתונים קיימים המבוססים באוניברסיטת וושינגטון עבור הנתונים הגנטיים ודגימות CSF של 3,506 אנשים, חלקם עם מחלת אלצהיימר וחלקם ללא.
זה איפשר לחוקרים לקבוע אילו מסלולים תאיים - והגנים והחלבונים שהם כרוכים בהם - עשויים לזרוק מפתחות עבור אנשים עם אלצהיימר.
"לפעמים באזור של DNA הידוע כקשור לאלצהיימר ישנם גנים רבים, ואנחנו לא יודעים איזה מהגנים האלה מניע את המצב הרפואי",אומר.
"על ידי הוספת החלבונים לניתוח, אנו יכולים לקבוע את הגן המניע את הקשר, לקבוע את המסלול המולקולרי שהם חלק ממנו, כמו גם לזהות אינטראקציות חדשות בין חלבון לחלבון שאחרת לא תהיה אפשרית."
הם גם התאימו חלבונים בדגימות CFS אלה לאזורים בגנום האנושי שכבר היו קשורים למחלת אלצהיימר, וקבעו לאילו מהגנים והחלבונים הללו יש את הקשרים הסטטיסטיים החזקים ביותר עם המסלולים הביולוגיים המובילים לאלצהיימר.
זה צמצם את מערך הנתונים של 6,361 חלבוני CSF ל-38 בלבד שכנראה מעורבים בגרימת אלצהיימר. תרופות זמינות יכולות להיות ממוקדות ב-15 מהם, שחלקן כבר נקשרו לירידה בסיכון למחלת אלצהיימר. המחקר הזה מראה לנו למה.
"החידוש והחוזק של הניתוח הזה הוא שהגדרנו חלבונים שמשנים את הסיכון," Cruchagaאומר. "אז עכשיו, כשיש לנו את השלבים הסיבתיים, אנחנו יכולים לקבוע לאן הצעדים מובילים במוח."
עם כל המידע הזה, הם הצליחו לפתח מודל מבוסס פרוטאומיקה שיכול לחזות את מחלת האלצהיימר עם דיוק רב יותר מאשר מודלים קיימים מבוססי גנטיקה.
החוקרים מקווים שניתן לתרגם את היישום הזה של פרוטאומיקת CSF למצבים נוירולוגיים רבים, כמומחלה ו.
"זה הכוח של הגישה הזו - ברגע שיש לך אטלס של וריאנטים גנטיים, וזה של רמות החלבון, אתה יכול ליישם את זה על כל מחלה," Cruchagaאומר.
המחקר פורסם בגנטיקה של הטבע.
