فاکتور ژنتیکی که از آلزایمر و پارکینسون جلوگیری میکند
تجزیه و تحلیل گسترده اطلاعات پزشکی و ژنتیکی نشان داد که افرادی که دارای یک نوع خاص از یک ژن مرتبط با عملکرد سیستم ایمنی هستند، خطر ابتلا به بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون را کاهش می‌دهند.
فاکتور ژنتیکی که از آلزایمر و پارکینسون جلوگیری میکند – محققان دانشگاه استنفورد و همکاران بین المللی کشف کردند که حدود 20 درصد از افراد دارای یک نوع ژن هستند که خطر ابتلا به بیماری های آلزایمر و پارکینسون را تا بیش از 10 درصد کاهش می دهد.
این نوع که به نام DR4 شناخته می شود، می تواند به طور بالقوه کارایی واکسن آینده را در برابر این شرایط عصبی افزایش دهد.
این مطالعه که شامل تجزیه و تحلیل گسترده داده های جهانی است، همچنین نشان می دهد که بین پروتئین تاو و هر دو بیماری ارتباط وجود دارد و راه های جدیدی برای درمان های هدفمند و واکسن ها باز می شود.
تقریباً از هر 5 نفر، 1 نفر دارای یک نوع ژن خاص است که به نظر می رسد در برابر بیماری های آلزایمر و پارکینسون مقاومت می کند.
این کشف که توسط محققان Stanford Medicine و همکارانشان انجام شد، نشان می‌دهد که این افراد ممکن است به ویژه از واکسنی در آینده با هدف کند کردن یا توقف این اختلالات عصبی رایج بهره ببرند.
تجزیه و تحلیل داده های پزشکی و ژنتیکی صدها هزار نفر از اجداد مختلف از چندین قاره نشان داده است که حمل این نسخه ژنی یا آلل، شانس ابتلای افراد به پارکینسون یا آلزایمر را به طور متوسط بیش از 10 درصد کاهش می دهد.
شواهد نشان می دهد که پروتئینی به نام تاو، که به دلیل تجمع در مغز بیماران آلزایمر بدنام است، ممکن است به روشی مرموز در ایجاد بیماری پارکینسون نیز نقش داشته باشد.
یافته ها و پیامدها در مقاله ای که اخیراً در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است، توضیح داده شده است .
امانوئل میگنو، دکتر، دکترا، پروفسور کریگ رینولدز در پزشکی خواب و استاد روانپزشکی و علوم رفتاری، دارای نویسندگی ارشد با مایکل گریسیوس، دکتر اقبال فرخ و اسد جمال پروفسور و استاد عصب شناسی و علوم اعصاب است.
و دکتر ژان چارلز لامبرت، مدیر تحقیقات اینسرم در دانشگاه لیل فرانسه.
نویسندگان اصلی عبارتند از Yann Le Guen، Ph.D.، دستیار مدیر زیست شناسی محاسباتی در واحد علوم کمی Stanford Medicine. Guo Luo، Ph.D.، مربی پزشکی خواب. آدیتیا آمباتی، محقق سابق فوق دکتری، دکتری؛ و وینسنت داموت، دکترای بیوانفورماتیک مرتبط با گروه لامبرت.
آلل محافظ شناسایی شده در این مطالعه DR4 نام دارد.
میگنوت گفت: «در یک مطالعه قبلی متوجه شدیم که به نظر می‌رسد حامل آلل DR4 از بیماری پارکینسون محافظت میکند. اکنون، ما تأثیر مشابهی از DR4 بر بیماری آلزایمر پیدا کرده‌ایم.»
تیم پزشکی استنفورد ده ها پایگاه داده پزشکی و ژنتیکی جمع آوری شده از کشورهای متعدد – در اروپا، آسیای شرقی، خاورمیانه و آمریکای جنوبی و شمالی را ترکیب کرد.
در مجموع، پایگاه‌های اطلاعاتی شامل بیش از 100000 نفر مبتلا به بیماری آلزایمر و بیش از 40000 مبتلا به بیماری پارکینسون بود.
دانشمندان میزان بروز و سن شروع آلزایمر و پارکینسون را در میان افراد مبتلا به DR4 در مقایسه با افراد بدون آن مقایسه کردند و دریافتند که خطر ابتلا به آن در افراد حامل DR4 تقریباً 10 درصد کاهش می یابد.
میگنو گفت: «این عامل محافظتی برای زخم پارکینسون که همان اثر محافظتی را در رابطه با آلزایمر دارد، من را تحت تأثیر قرار داد. شبی که متوجه شدیم، نمی توانستم بخوابم.
محققان همچنین داده‌های مغزهای کالبدشکافی شده بیش از 7000 بیمار آلزایمر را تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که ناقل‌های DR4 دارای گره‌های نوروفیبریلاری کمتری هستند – توده‌های رشته‌ای طولانی، که عمدتاً از تاو تشکیل شده‌اند که مشخصه بیماری آلزایمر هستند – و همچنین شروع دیرتر علائم نسبت به آنها.
نشان داده شده است که وجود گره های نوروفیبریلاری به شدت با شدت بیماری ارتباط دارد.
حمل DR4 همچنین با شروع بعدی علائم در بیماران پارکینسون مرتبط است، حتی اگر گره‌های نوروفیبریلاری معمولاً در آن بیماری دیده نمی‌شود.
میگنو گفت: این مطالعه به این نکته اشاره میکند که تاو، یک بازیگر اساسی در آلزایمر، ممکن است نقشی در پارکینسون نیز داشته باشد، اگرچه این نقش مشخص نیست.
فاکتور ژنتیکی که از آلزایمر و پارکینسون جلوگیری میکند
سطح یک سلول پنجره نمایش آن است
DR4 یکی از آلل‌های فراوان ژنی به نام DRB1 است که خود یکی از بسیاری از ژن‌های مجموعه بزرگی است – به نام کمپلکس آنتی ژن لنفوسیت انسانی یا HLA – که برای نمایش محتوای داخلی سلول‌ها برای سیستم ایمنی ضروری است.
غشای بیرونی سلول، درون سلول و بیرون آن را بیرون نگه می دارد. اما این تمام کاری نیست.
همچنین به عنوان یک پنجره نمایشگر عمل می کند و قطعاتی از پروتئین های داخل آن را در معرض سیستم ایمنی قرار می دهد.
قرار گرفتن معمولی این قطعات، یا پپتیدها – تکه های مستقل از پروتئین های خرد شده – در سطح سلول (غشای بیرونی آن) به سلول های ایمنی در حال حرکت اجازه می دهد تا آنها را بررسی کنند.
با بررسی پپتیدهای سطح سلول، این سلول‌های ایمنی در حال گشت می‌توانند ببینند که آیا چیز خنده‌داری در داخل رخ می‌دهد – یعنی اینکه آیا پروتئین خارجی یا تغییر یافته ممکن است در سلول وجود داشته باشد که به ترتیب به عفونت یا حالت سرطانی اشاره دارد.
تسهیل این خرید ویترینی، پروتئین‌های تخصصی هستند که می‌توانند تمام این پپتیدها را گرفته و در بر گیرند و آنها را روی سطوح سلولی به‌گونه‌ای نمایش دهند که برای تشخیص ایمنی بهینه باشد.
این پروتئین های تخصصی محصول ژن های HLA هستند.
هر یک از ژن های متعدد HLA در انواع وسیعی از آلل ها وجود دارد. هر یک از ما مجموعه متفاوتی از این آلل ها را به ارث می برد.
از آنجایی که محصولات پروتئینی آلل های HLA مختلف به مجموعه های مختلفی از پپتیدها متصل می شوند، مجموعه پپتیدهایی که سلول های فرد برای نظارت ایمنی نشان می دهند از فردی به فرد دیگر متفاوت است.
هنگامی که سیستم ایمنی یک پپتید سطحی را تشخیص می‌دهد که فکر میکند قبلاً هرگز دیده نشده است، می‌تواند به هر سلولی که آن پپتید را روی سطح خود نشان می‌دهد حمله قدرتمندی انجام دهد.
گاه و بیگاه، قضاوت یک مورد از هویت اشتباه است. خودایمنی چنین پدیده ای است.
میگنوت فکر میکند DR4 در چیزی که «خودایمنی محافظتی» نامیده می‌شود، دخیل است: یک پپتید خاص که DR4 می‌داند چگونه آن را بگیرد و نمایش دهد، در واقع یک بخش تغییر یافته شیمیایی از یک پروتئین طبیعی است که سلول‌های ما می‌سازند – تاو.
این اصلاح شیمیایی است که مشکل ایجاد می کند.
اتصال تاو؟
با توجه به اثرات مفید DR4 بر سطوح تاو و آسیب شناسی در هر دو بیماری آلزایمر و پارکینسون، محققان در مورد تاو به صفر رسیدند.
آنها مولکول‌های پروتئین را به 482 پپتید خرد کردند که در مجموع کل توالی تاو را در بر می‌گرفت، سپس آنها را به همراه محصول پروتئینی DR4 (که DR4 نیز نامیده می‌شود) در ظروف جداگانه قرار دادند تا ببینند آیا به شدت به هر یک از آن پپتیدها متصل می‌شود یا خیر.
علاوه بر این، محققان تمام تغییرات شیمیایی محتمل بیولوژیکی را که هر یک از آن پپتیدها پس از تولید در داخل سلول ایجاد می‌کنند، آزمایش کردند.
DR4 به‌ویژه یک پپتید را کنترل میکند. این بخش از پروتئین تاو که PHF6 نامیده می‌شود، اغلب در مغز بیماران آلزایمر با تغییری به نام استیلاسیون تغییر میکند – چسبیدن یک توده شیمیایی کوچک به یکی از بلوک‌های سازنده پروتئین در آن بخش. PHF6 استیله شده قبلاً در تمایل مولکول‌های تاو به تجمع در پیچ‌های نوروفیبریلاری نقش دارد.
میگنوت گفت: “تنها پپتید DR4 که به شدت به آن متصل شده بود PHF6 بود – و تنها زمانی که این پپتید استیله شد.” او خاطرنشان کرد که قبلاً مشخص شده است که استیلاسیون PHF6 تجمع تاو را در پیچ‌های نوروفیبریلاری تسهیل میکند.
میگنو گفت که استیلاسیون ممکن است سیستم ایمنی را فریب دهد و فکر کند PHF6 یک خارجی و یک تهدید است و سیستم ایمنی را به حمله و از بین بردن گره‌های عصبی فیبریلاری سوق می‌دهد.
او فکر میکند ممکن است بتوان با ایجاد واکسنی متشکل از PHF6 استیله، DR4 را در افرادی که آن را حمل می‌کنند سخت‌تر کرد.
در جلب توجه سیستم ایمنی به این پپتید اصلاح شده، چنین واکسنی ممکن است با تجمع تاو تداخل داشته باشد.
میگنوت پیشنهاد میکند در افرادی که هر یک از انواع محافظ DR4 را دارند (همه آنها محافظ نیستند) و مغزشان شروع به انباشته شدن توده‌های تاو کرده است، واکسن می‌تواند شروع آلزایمر و احتمالاً پارکینسون را به تاخیر بیندازد.
میگنوت خاطرنشان کرد، افرادی که حامل DR4 نیستند از این واکسن سود نخواهند برد. علاوه بر این، DR4 در طیفی از زیرگروه ها وجود دارد که با تفاوت های جزئی در توالی ژنتیکی آنها مشخص می شود.
از میان شش یا هفت زیرگروه رایج DR4، یکی ممکن است در میان افراد با یک اصل و نسب رایج تر باشد، در حالی که بقیه ممکن است در افراد با اجداد دیگر غالب تر باشند.
به‌نظر نمی‌رسد که زیرگروه DR4 که در میان آسیای‌های شرقی رایج‌تر است، در پیشگیری از بیماری‌های عصبی کمک نمی‌کند، به عنوان مثال، زیرگروه‌های DR4 که در سایر جمعیت‌ها رایج‌تر هستند.
میگنو گفت که باید آزمایش خون داده شود تا مشخص شود چه کسانی باید واکسینه شوند یا نباید واکسینه شوند.
