Ученые выявили странные скопления определенного белка в мозгу людей с ранним началом деменции, указывая на потенциальную причину, диагностический инструмент и, в конечном итоге, на цель терапии заболевания, которое во многом остается загадкой для исследователей.
Ученые из лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований Великобритании (MRC) выявили необычные агрегации белка TAF15 в прогрессировании лобно-височной деменции.
В то время как ведется большое количество исследований по нацеливанию белка агрегации и образования амилоида при других нейродегенеративных заболеваниях, понимание механизмов, действующих при лобно-височной деменции, до сих пор ускользало от научного сообщества.
«Это открытие меняет наше понимание молекулярной основы лобно-височной деменции», — сказал ведущий автор исследования доктор Бенджамин Рискелди-Фалькон. «Это редкая находка нового члена небольшой группы белков, которые, как известно, агрегируют при нейродегенеративных заболеваниях.
«Теперь, когда мы определили ключевой белок и его структуру, мы можем начать нацеливать его на диагностика и терапия этого типа лобно-височной деменции аналогичны уже разрабатываемым стратегиям воздействия на агрегаты белков бета-амилоида и тау, которые характеризуют болезнь Альцгеймера», — добавил он.
Используя криоэлектронную микроскопию атомного разрешения (крио-ЭМ), исследователи изучили мозг четырех умерших пациентов с лобно-височной деменцией. Они рассчитывали узнать больше об агрегации белков FUS, которая ранее считалась триггером заболевания. Вместо этого они нашли нового молекулярного злодея в TAF15.
«Это неожиданный результат, поскольку до этого исследования не было известно, что TAF15 образует амилоидные нити при нейродегенеративных заболеваниях, и не существовало никаких структур белка», — сказал первый автор Стефан Теттер. «Крио-ЭМ меняет наше понимание молекулярной патологии деменции и нейродегенеративных заболеваний в более широком смысле, давая нам понимание, которое выходило за рамки возможностей предыдущих технологий».
Более того, исследователи обнаружили, что TAF15 также был связано с заболеванием двигательных нейронов (БДН), что открывает новые пути изучения в надежде разработать лучшие варианты диагностики и лечения прогрессирующего неврологического расстройства.
«Некоторые люди, страдающие лобно-височной деменцией, также страдают заболеванием двигательных нейронов — состоянием, при котором люди постепенно теряют контроль над своими мышцами», — сказал доктор Рискелди-Фалкон. «В этом исследовании у двух человек, пожертвовавших свой мозг, были признаки обоих заболеваний. У этих людей исследователи выявили одинаковую агрегированную структуру TAF15 в областях мозга, связанных с заболеванием двигательных нейронов».
Лобно-височная деменция, прогрессирующая дегенерация лобных и височных долей мозга – области, которая регулирует личность, поведение и эмоции – известна как деменция с ранним началом, поскольку ее чаще всего диагностируют у людей в возрасте 45-65 лет. Примерно в 10% случаев этот «изгой» белок оказывается в основе всего этого.
Непонятно, как TAF15 способствует развитию деменции и БДН, и какую потенциальную связь они могут иметь, но это следующий шаг в исследованиях ученых MRC.
«Сейчас мы изучаем, присутствует ли аберрантный агрегированный TAF15 у людей с заболеванием двигательных нейронов при отсутствии лобно-височной деменции», — сказал доктор Рискелди-Фалкон.
«Техническая сложность проведения крио-ЭМ означала, что мы смогли изучить мозг только четырех человек», — добавил он. «Однако теперь, когда мы знаем ключевой белок и его структуру, у нас есть потенциал для разработки инструментов для выявления этих аномальных белковых агрегатов в сотнях образцов пациентов, чтобы проверить, насколько они широко распространены».
Исследование была опубликована в журнале Nature.
