Новые биомаркеры болезни Альцгеймера помогут обнаружить заболевание за десятилетие до первых симптомов
Коллектив ученых нашел новые биомаркеры болезни Альцгеймера, которые можно обнаружить за десятилетия до появления первых симптомов. Этими биомаркерами стали определенные аминокислотные последовательности в тау-белках крови. Их разновидности могут указать на то, насколько действенной будет терапия, а в некоторых случаях, вероятно, помогут предотвратить развитие нейродегенеративного заболевания. Исследование было опубликовано в журнале Nature Medicine.
Болезнь Альцгеймера — одно из самых распространенных заболеваний XXI века, сопровождающееся постепенным отмиранием нейронов головного мозга и ухудшением когнитивных функций. С биологической точки зрения механизм гибели нейронов при болезни Альцгеймера прежде всего происходит с участием двух типов белков — бета-амилоидов и тау-белков. Они, накапливаясь в нейронах, распространяются от нейрона к нейрону и приводят к их преждевременному отмиранию. Хотя полноценного лечения для болезни Альцгеймера на данный момент не существует, ранняя диагностика этого заболевания позволяет значительно замедлить скорость его развития и интенсивность симптомов, продлевая жизнь пациента и сохраняя ее качество. Для постановки самого диагноза всегда требуется подтверждение того, что в мозге имеются нарушения работы тау-белков и бета-амилоидов, а также наблюдается нейродегенерация. На данный момент одним из самых распространенных способов диагностики патологии упомянутых белков является позитронно-эмиссионная томография, которая обладает рядом своих недостатков. Хотя это один из самых эффективных способов диагностики болезни Альцгеймера, он доступен далеко не всем пациентам, а обследование занимает длительное время.
Ученые уже многие годы стараются разработать более доступные и эффективные способы диагностики ранних стадий болезни Альцгеймера. Ранее ученые выяснили, что определенные концентрации фосфорилированных тау-белков крови под названиями p-tau181, p-tau217 и p-tau212 могут успешно предсказать наличие ранних образований скоплений патологических бета-амилоидов в мозге. Другое исследование показало, что другая разновидность тау-белков крови под названием BD-тау указывает на наличие патологических скоплений тау-белков в головном мозге.
Теперь команда ученых решила исследовать другие разновидности белков, которые позволят не только диагностировать заболевание на ранних стадиях, но и предотвратить его.
Так, исследователи, используя иммуноблотинг, обнаружили, что плотным скоплениям тау-белков, которые сейчас являются основным биомаркером патологии тау-белков мозга, предшествуют небольшие растворимые виды тау-белков. Они предположили, что эти растворимые тау-белки крови могут послужить не только хорошим биомаркером болезни Альцгеймера, а также что их превращение в нерастворимые тау-белки можно будет остановить, замедлив тем самым развитие заболевания. Определив эти две группы тау-белков, ученые с помощью метода флуоресцентно-резонансного переноса энергии смогли определить цепочку из 111 аминокислот, которая была общей для всех растворимых тау-белков крови. Именно эта цепочка может послужить хорошим биомаркером и мишенью для лечения болезни Альцгеймера в будущем. Помимо этого, разновидности фосфорилированных тау-белков под названиями p-tau-262 и p-tau-356 оказались хорошими биомаркерами, свидетельствующими о начале образования нерастворимых тау-белков. Ученые также продемонстрировали, что существующая терапия для болезни Альцгеймера значительно лучше действует на растворимые тау-белки, практически уничтожая их всех, в то время как нерастворимые скопления вредоносного тау-белка не так хорошо поддаются терапии.
«Наш тест способен определить самые ранние этапы образования скопления нерастворимых патологических тау-белков — вплоть до десятилетия перед тем, как патологические скопления тау-белков будут видны на снимках мозга», — рассказал Томас Карикари из Питтсбургского университета.
Разработанный учеными тест будет полезен как для диагностики болезни Альцгеймера, так и для ее лечения. Найденные биомаркеры помогут быстрее и доступнее диагностировать эту болезнь. Ранняя диагностика, в свою очередь, связана с наиболее благополучными прогнозами лечения заболевания и увеличением продолжительности жизни. Помимо этого, разработка новых препаратов, не позволяющих образоваться нерастворимымм тау-белкам в крови может стать одним из видов терапии, обращающий развитие болезни Альцгеймера вспять.