Forscher der Case Western University School of Medicine sagen, dass sie ein bisher unbekanntes Gen und ein damit verbundenes Protein identifiziert haben, das möglicherweise unterdrückt werden könnte, um das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit zu verlangsamen.
"Basierend auf den Daten, die uns vorliegen, kann dieses Protein ein unerkannter neuer Risikofaktor für die Alzheimer-Krankheit (AD) sein", sagte Xinglong Wang, außerordentlicher Professor für Pathologie an der School of Medicine. „Wir sehen dies auch als potenzielles neues therapeutisches Ziel für diese verheerende Krankheit.“
Wang sagte, der Beweis der letzteren Behauptung, die noch nicht am Menschen getestet wurde, würde zusätzliche Forschung erfordern, um die Funktion des Proteins zu bestätigen, das sie "Aggregatin" nennen." Letztendlich würde das eines Tages klinische Studien mit Alzheimer-Patienten bedeuten, sagte er.
"Dieses Protein sammelt oder aggregiert charakteristischerweise im Zentrum der Plaque bei AD-Patienten, wie das Eigelb - das ist einer der Gründe, warum wir es "Aggregatin" genannt haben", sagte Wang.
Ein Forschungsteam unter der Leitung von Wang und Xiaofeng Zhu, Professor für Bevölkerungs- und quantitative Gesundheitswissenschaften an der School of Medicine, hat über das Office of Research and Technology Management der Universität ein Patent für „neuartige Behandlungen der Alzheimer-Krankheit und Diagnose auf der Grundlage dieser und verwandter Studien“, sagte Wang.
"Wir freuen uns sehr darüber, weil unsere Studie wahrscheinlich die erste systematische Arbeit ist, die die Identifizierung hochdimensionaler Bildgebungsdaten des Gehirns aus einer genomweiten Assoziationsstudie und die experimentelle Validierung bei der Alzheimer-Krankheit so perfekt kombiniert", Zhu sagte.
Ihre Forschung wurde diesen Monat in der wissenschaftlichen Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht und durch Zuschüsse der National Institutes of He alth (NIH) und der Alzheimer's Association unterstützt. Genom- und Bildgebungsdaten des Gehirns stammen von der Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative, die vom NIH unterstützt wird.
Alzheimer-Krankheit betrifft Millionen
Mehr als 5,7 Millionen Amerikaner leiden an der Alzheimer-Krankheit, die die Hauptursache für Demenz und die sechsthäufigste Todesursache in den Vereinigten Staaten ist. Laut der Alzheimer's Association wird diese Bevölkerung bis zum Jahr 2050 voraussichtlich 14 Millionen erreichen.
Die Beziehung zwischen Alzheimer (und nachfolgender Hirnatrophie) und Amyloid-Plaques – den harten Ansammlungen von Beta-Amyloid-Proteinen, die sich zwischen den Nervenzellen (Neuronen) im Gehirn von Alzheimer-Patienten verklumpen – ist unter Forschern gut etabliert.
Weniger verstanden wird genau, wie dieses Amyloid-beta tatsächlich zur Bildung von Plaques führt – und wo diese neue Arbeit neue Wege beschritten zu haben scheint, sagte Wang.
Während darüber hinaus viel darüber geforscht wurde, welche Gene Einfluss darauf haben könnten, ob jemand Alzheimer bekommt oder nicht, gibt es weniger Verständnis für Gene, die mit dem Fortschreiten der Krankheit, also der Bildung von Plaque und anschließender Atrophie, in Verbindung stehen könnten im Gehirn.
Die Rolle des Aggregatin-Proteins
In der neuen Arbeit begannen die Forscher mit der Korrelation von etwa einer Million genetischer Marker (sogenannte Single-Nucleotide-Polymorphismen oder SNPs) mit Gehirnbildern. Sie konnten einen spezifischen SNP im FAM222 identifizieren, einem Gen, das mit verschiedenen Mustern regionaler Hirnatrophie verbunden ist.
Weitere Experimente legten dann nahe, dass das vom Gen FAM222A codierte Protein nicht nur mit AD-patientenbedingten Beta-Amyloid-Plaques und regionaler Hirnatrophie assoziiert ist, sondern dass "Aggregatin" an Amyloid-Beta-Peptid - den Hauptbestandteil von Plaque - bindet und erleichtert die Plaquebildung.
Als Forscher also Mausmodellen das „Aggregatin“-Protein (hergestellt aus dem FAM222A-Gen) injizierten, beschleunigte sich die Bildung von Plaque (Amyloid-Ablagerungen) im Gehirn, was zu mehr Neuroinflammation und kognitiver Dysfunktion führte. Sie berichten, dass dies geschah, weil festgestellt wurde, dass das Protein direkt an das Amyloid-beta-Peptid bindet und so die Aggregation und Plaquebildung erleichtert, sagte Wang.
Umgekehrt, wenn sie das Protein unterdrückten, wurden die Plaques reduziert und Neuroinflammation und kognitive Beeinträchtigung gelindert.
Ihre Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Senkung dieses Proteinspiegels und die Hemmung seiner Wechselwirkung mit dem Amyloid-beta-Peptid potenziell therapeutisch sein könnten – nicht unbedingt, um Alzheimer zu verhindern, sondern um sein Fortschreiten zu verlangsamen.
