Synthetische miniprion een doorbraak in onderzoek naar de ziekte van Alzheimer
Amerikaanse wetenschappers hebben een synthetisch fragment van het tau-eiwit gecreëerd dat zich gedraagt als een prion en de processen kan nabootsen die plaatsvinden in de hersenen van mensen met de ziekte van Alzheimer. Met deze miniatuurversie is gedetailleerder onderzoek naar misvouwing van eiwitten mogelijk. Dit is een stap in de richting van een effectievere behandeling van neurodegeneratieve ziekten.
Een team wetenschappers van de Northwestern University in Illinois en de University of California in Santa Barbara heeft het eerste synthetische miniprion gecreëerd: een fragment van het tau-eiwit dat de manier kan nabootsen waarop eiwitten vervormen bij neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer.
"We hebben een miniversie gemaakt die makkelijker te bedienen is, maar die dezelfde functies heeft als de volledige versie", legt fysisch chemicus Songi Han uit.
Tau-eiwitten zijn geen klassieke prionen, maar ze kunnen zich wel op een vergelijkbare manier gedragen: ze kunnen andere moleculen ‘infecteren’, waardoor deze zich verkeerd vouwen en vezels vormen die fibrillen worden genoemd. Deze veranderingen worden beschouwd als een van de sleutelfactoren bij de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer en andere tauopathieën. Helaas is het werkingsmechanisme ervan nog steeds niet volledig begrepen.
Zie ook:
Tot nu toe moesten wetenschappers gebruikmaken van tau-eiwitmonsters die post mortem uit de hersenen van patiënten waren genomen, wat moeilijk en beperkt onderzoeksresultaat opleverde. Dankzij het synthetische model is het nu mogelijk om het testen te versnellen en het ziekteproces onder gecontroleerde omstandigheden te analyseren. Het miniprion ‘infecteert’ niet alleen andere eiwitten, maar imiteert ook het gedrag van het tau-eiwit met een mutatie die geassocieerd wordt met neurodegeneratie.
Interessant genoeg merkten de onderzoekers op dat de mutatie van het eiwit invloed heeft op de structuur van de watermoleculen eromheen.
- Een mutatie in een peptide kan leiden tot een meer gestructureerde rangschikking van watermoleculen rond de mutatieplaats. Dit gestructureerde water beïnvloedt de manier waarop het peptide met andere moleculen interageert en ze aan elkaar bindt, zegt Han.
Hoewel het nog steeds onduidelijk is of tau-strengen de hoofdoorzaak van Alzheimer zijn, geeft het synthetische miniprion onderzoekers nieuwe hoop. Als we deze eiwitten in het laboratorium kunnen creëren en modificeren, krijgen we beter inzicht in hoe de ziekte zich ontwikkelt en kunnen we wellicht effectieve manieren vinden om de ziekte te stoppen. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift PNAS .
politykazdrowotna
