Поиск по сайту
Наш опрос
|
|
| Скорость развития болезни Альцгеймера установят по ДНК |
| Разработан способ оценить то, насколько быстро будет развиваться у пациента болезнь Альцгемейра: спрогнозировать течение заболевания поможет анализ ДНК. В журнале PLoS Genetics группа исследователей из Великобритании и США описала методику анализа, который может помочь предсказать скорость проявления у больного симптомов болезни Альцгеймера, нейродегенеративного заболевания, поражающего десятки миллионов человек по всему миру. Модификации так называемого тау-белка, рассмотренные учеными, также позволяют найти и новые способы борьбы с тяжелой болезнью. Все дело в белке Болезнь Альцгеймера проявляет себя внешне старческим слабоумием, которое перерастает в полную неспособность к каким-либо человеческим действиям. Начавшись с ухудшения памяти, заболевание переходит к изменениям характера (не в лучшую сторону, больной может начать обвинять родственников в кражах), нарушениям мышления, а заканчивается все невозможностью самостоятельно дойти даже до туалета или ответить на простой вопрос близкого человека. Структура молекулы тау-белка, схематическое изображение. Иногда молекулы белка изображают по-другому, в виде множества маленьких шариков и тогда тот же тау-белок будет выглядеть сферическим сгустком Источник Max Planck Institute for Biophysical Chemistry Все эти печальные симптомы обусловлены процессами, протекающим на уровне отдельных нервных клеток. В нейронах образуются белковые бляшки, так как процесс синтеза белков и их последующего взаимодействия друг с другом оказывается нарушен. Причины этого явления пока не до конца изучены. Дефектный белок накапливается в клетках, препятствуя их нормлаьной работе. Именно потому весьма значительная часть исследовательских публикаций посвящена белку. Тау-белку, в норме поддерживающим микротрубочки, своего рода "каркас" нейронов. Тау-белки в норме и при болезни. Неправильное поведение белка вызвано нарушением его структуры Источник Journal of Young Investigators Спинальная пункция и фосфор Исследователи проанализировали образцы спинномозговой жидкости. Внутри позвоночника проходит канал, частично занятый спинным мозгом, а частично заполненный той же жидкостью, которая омывает мозг и циркулирует в его желудочках— анализ этой жидкости способен многое рассказать о состоянии мозга. Правда, для этого требуется ввести иглу внутрь позвоночника, так что анализ хоть и отработанный, но все равно сопряженный с определенными сложностями: врач ни в коем случае не должен задеть спинной мозг или нервы. Ответственный момент - врач берет образец спинномозговой жидкости у новорожденного. В нижней части позвоночника спинной мозг как таковой уже отсутствует, но все равно это рискованная процедура. На нее пошли лишь из-за подозрения на менингит: который без лечения может быть смертелен Источник Bobjgalindo В частности, наличие в пробе "неправильного" белка указывает на болезнь Альцгеймера. Тау-белок, к которому в определенном месте прикреплена фосфатная группа, характерен именно для этого заболевания. Причем чем больше этой формы белка, тем быстрее развивается заболевание— именно таков был первый вывод ученых. Фосфатная группа Фосфатная группа— это один атом фосфора и четыре атома кислорода, остаток фосфорной кислоты. Играет важнейшую роль едва ли не во всех внутриклеточных процессах, так как отщепление этой группы приводит к выделению энергии как раз в том количестве, которое позволяет протекать многим жизненно важным реакциям. Белки с фосфатной группой часто бывают химически активны, а некоторые вещества, чьи молекулы могут "цеплять" на себя несколько фосфатных групп, служат клетке аккумулятором энергии. От аденазинтрифосфорной кислоты, АТФ, например можно отщепить до трех (хотя обычно ограничивается все одной) фосфатных групп и АТФ служит практически универсальным "клеточным топливом". Энергия, высвободившаяся при расщеплении глюкозы или жиров, уходит на синтез АТФ, а уже АТФ используется там, где надо— от починки повреждений ДНК до сокращения мышц и передачи нервных импульсов. Генетические причины Впрочем, про то, что повышенное содержание определенным образом фосфорелированного (с добавленной фосфатной группой) тау-белка связано с ускоренным развитием болезни Альцгеймера, врачи знали и раньше. Интересней было выяснить другое: люди, у которых было больше такого белка, также чаще имели определенный фрагмент ДНК, так называемый однонуклеотидный полиморфизм. Что такое однонуклеотидный полиморфизм? Разница в одной нуклеотидной паре (нуклеотиды - строительные блоки ДНК) Источник David Hall Словарик на тему генетики Ген – участок ДНК , на котором записана информация о структуре молекулы РНК , синтезируемой на матрице ДНК . На основе многих молекул РНК синтезируются белки, но некоторые РНК выполняют определенные функции в клетках и сами по себе. Подробнее Однонуклеотидный полиморфизм, сокращенно SNP , подобен опечатке в книге. По его наличию один набор генов (один тираж книги) можно отличить от другого без полного прочтения всего генома. SNP , обозначенный как rs1868402 связан с повышенным уровнем неправильного тау-белка, но при этом не связан с риском начала болезни! То есть носители таких генов заболевают Альцгеймером наряду со всеми, а вот развивается болезнь у них быстрее. Пример Читать весь геном целиком— дело дорогое и затратное, хотя в последние годы стоимость этой операции падает , а новые технологии обещают и вовсе радикальный прорыв . Разница между использованием SNP и "прочтением в лоб" с надеждой найти отличия примерно соответствует разнице в этих инструкциях: открыть страницу 208, посмотреть на 4 строку, слово "который". Если написано "котрый", то это тираж типографии Бляшкина, 1908 год. прочесть всю книгу, если будет найдена с опечаткой в одном слове глава про слабоумную графиню— тираж типографии Бляшкина, 1908 год. Почему замена всего одного строительного блока (нуклеотидной пары) в ДНК приводит к таким последствиям? Этот фрагмент ДНК приходится как раз на ген, кодирующий фермент, отвечающий за добавление к тау-белку фосфатных групп. Он может быть вовлечен в разные процессы и детальное их изучение способно не только дать способ выяснить, насколько быстро будет развиваться болезнь у конкретного человека, причем уже без рискованного анализа спинномозговой жидкости (для выявления rs1868402 сойдет и анализ крови). Детальное понимание процессов, приводящих к наработке дефектного белка, может дать и ключ к созданию препаратов, способных замедлить развитие болезни или вовсе обратить ее вспять. |
