Новаторские исследования механизмов, контролирующих активность генов в головном мозге, могут стать ключом к пониманию болезни Альцгеймера и могут помочь определить эффективные методы лечения в будущем.
Международная исследовательская группа под руководством ученых из Университета Эксетера и Университета Эссекса обнаружила связь между показателями активности генов и заболеванием, что может открыть новые захватывающие возможности для исследований.
Исследование опубликовано в журнале Nature Neuroscience при софинансировании Национальными институтами здравоохранения США, Европейским союзом и Советом по медицинским исследованиям.
Группа исследовала изменения активности генов, которые не вызваны вариациями в реальном генетическом коде. Это захватывающее направление для исследований, потому что, в отличие от последовательности ДНК, эти так называемые эпигенетические процессы потенциально могут быть изменены факторами окружающей среды, что дает возможность в будущем повлиять на их активность.
Исследователи изучили тип эпигенетической модификации, называемой ацетилированием гистонов, которая маркирует активные области генома. В клетках ДНК упакована структурами, называемыми гистонами, которые можно модифицировать для контроля активности генов. Команда количественно определила уровни ацетилирования гистонов в геноме, используя ткань мозга умерших пациентов с болезнью Альцгеймера и без нее.
Как увеличение, так и уменьшение ацетилирования гистонов были обнаружены в разных областях генома, что позволило идентифицировать гены, участвующие в болезни Альцгеймера. Поразительно, но они обнаружили различия в регуляторных областях, контролирующих экспрессию как амилоида, так и тау-белка, двух белков, которые, как известно, участвуют в патологии болезни Альцгеймера.
Это исследование является первым полногеномным исследованием ацетилирования гистонов при болезни Альцгеймера и обеспечивает основу для изучения исследований модификации гистонов при других заболеваниях, поражающих мозг.
Профессор Джонатан Милл, который руководил исследованием, из Медицинской школы Университета Эксетера сказал: "Наше исследование предоставляет убедительные доказательства широко распространенных изменений ацетилирования гистонов при болезни Альцгеймера. Хотя требуется дополнительная работа, чтобы выяснить, является ли измененное ацетилирование гистонов причиной или результатом состояния, интересно, что препараты, изменяющие ацетилирование гистонов, являются одними из самых многообещающих новых методов лечения болезни Альцгеймера."
Со-ведущий профессор Леонард Шалквик из Школы биологических наук Университета Эссекса сказал: "Болезнь Альцгеймера затрагивает миллионы жизней и была тщательно изучена, но мы до сих пор не поняли, почему и как это происходит. Это наше второе крупномасштабное исследование хромосом наиболее пораженных частей мозга, направленное на поиск различных эпигенетических различий в том, как гены экспрессируются при болезни Альцгеймера по сравнению с непораженным мозгом. Это помогает связать разные стороны нашего понимания болезни."
Доктор. Сара Марци из Королевского колледжа Лондона и Лондонского университета королевы Марии, которая была частью исследовательской группы, добавила: "Было обнаружено, что изменения, влияющие на активность многих генов, прочно связаны с патологическими признаками болезни Альцгеймера. Интересно, что наши результаты показывают, что существуют общие механизмы, как наследственные, так и изолированные формы этого ужасного заболевания."
Статья «Исследование ассоциации гистоновых ацетиломов болезни Альцгеймера: регуляторные вариации энторинальной коры человека, связанные с нейропатологией», опубликована в журнале «Nature Neuroscience».