Незабаром хвороба Альцгеймера може лікуватися препаратами ВІЛ
Нові дослідження виявляють, що фермент ВІЛ відіграє вирішальну роль у стимулюванні патології мозку, пов’язаної з хворобою Альцгеймера, змінюючи ген APP. Отримані дані вимагають "негайної клінічної оцінки антиретровірусної терапії ВІЛ у людей з хворобою Альцгеймера", - заявляють автори дослідження.
Хвороба Альцгеймера, яка вважається "найбільш невизнаною кризою громадського здоров'я у 21 столітті", є шостою провідною причиною смерті в Сполучених Штатах і не має відомого лікування.
В даний час 5,7 мільйона людей у США живуть із цим захворюванням, і Центри контролю та профілактики захворювань (CDC) прогнозують, що тягар хвороби подвоїться до 2060 року.
Альцгеймер також створює значне навантаження на американську систему охорони здоров’я. За останніми підрахунками, хвороба Альцгеймера та інші форми деменції коштували 226 мільярдів доларів США у 2015 році, а близькі витрачають мільярди неоплачуваних годин, доглядаючи за людьми із таким захворюванням. Близько 40 відсотків цих доглядачів розвивають депресію.
Медична спільнота наполегливо працює, намагаючись зрозуміти, як виникає цей виснажливий розлад і що можна зробити, щоб його зупинити. Наприклад, однією з підказок дослідників дотепер є так званий ген APP.
Ген APP кодує білок, який називається амілоїдним білком-попередником, який міститься в головному та спинному мозку, серед інших тканин та органів.
Хоча точна роль білка APP досі невідома, вчені виявили зв’язок між мутаціями цього гена та ризиком ранньої хвороби Альцгеймера. Зокрема, понад 50 різних мутацій гена APP можуть спровокувати стан, що становить приблизно 10 відсотків усіх випадків Альцгеймера на ранніх стадіях.
Нове дослідження, опубліковане в журналі Природа, пропонує безпрецедентні розкриття гена APP. Вчені з Інституту медичних відкриттів Санфорда в Бернхем Пребіс (SBP) у Ла-Хойї, штат Каліфорнія, виявили, що той самий тип ферменту, який дозволяє ВІЛ інфікувати клітини, рекомбінує ген APP таким чином, що створює тисячі нових генетичних варіантів у нейронах людей з хворобою Альцгеймера.
Отримані дані можуть не лише пояснити, як APP керує токсичним накопиченням білків бета-амілоїду - що є відмінною рисою хвороби Альцгеймера, - але й "принципово змінює розуміння мозку та хвороби Альцгеймера", за словами д-ра Джеролда Чуна. Д., старший автор нової статті.
Найважливіше те, що нові результати свідчать про те, що антиретровірусні методи лікування, які в даний час використовуються для лікування ВІЛ, можуть бути корисними і для лікування хвороби Альцгеймера.
Коли рекомбінація генів «йде не так»
Доктор Чун та його команда використовували найсучасніші методи аналізу, що зосереджувались на одно- та багатоклітинних зразках для вивчення гена APP у зразках Альцгеймера та здорових мозку.
Вони виявили, що ген APP породжує нові генетичні варіації в нейронах через процес генетичної рекомбінації. Зокрема, процес вимагає зворотної транскриптази, яка є тим самим ферментом, який міститься у ВІЛ.
Зворотна транскрипція та «повторне введення генетичних варіантів назад у вихідний геном» створили постійні зміни ДНК, які відбувались «мозаїчно».
"Рекомбінація генів була виявлена як нормальним процесом для мозку, так і помилковим при хворобі Альцгеймера", - пояснює доктор Чун, який також є професором і старшим віце-президентом з неврологічних досліджень в SBP.
Дослідники повідомляють, що 100 відсотків зразків мозку, які мали нейродегенеративний стан, також мали непропорційно велику кількість різних генетичних варіацій APP порівняно зі здоровим мозку.
Старший автор дослідження пояснює: "Якщо ми уявляємо ДНК як мову, яку кожна клітина використовує, щоб" говорити ", ми виявили, що в нейронах лише одне слово може утворити багато тисяч нових, раніше невпізнаних слів".
"Це трохи схоже на секретний код, вбудований в нашу звичайну мову, який декодується за допомогою рекомбінації генів", - додає доктор Чун. "Секретний код використовується у здоровому мозку, але, здається, порушується при хворобі Альцгеймера".
Лікування хвороби Альцгеймера препаратами ВІЛ
Доктор Чун та його колеги припускають, що антиретровірусна терапія, яка блокує зворотну транскриптазу, може бути успішним методом лікування хвороби Альцгеймера.
"Наші висновки дають наукове обгрунтування для негайної клінічної оцінки антиретровірусної терапії ВІЛ у людей з хворобою Альцгеймера".
Доктор Джерольд Чун
"Такі дослідження можуть також бути цінними для груп високого ризику, таких як люди з рідкісними генетичними формами хвороби Альцгеймера", - додає дослідник.
Вчені також зазначають, що люди похилого віку, які приймають антиретровірусні препарати, як правило, не розвивають хворобу Альцгеймера, що може підтвердити висновки дослідників.
Вчені також кажуть, що їхні результати можуть пояснити таємницю, яка спантеличувала дослідників роками. Медичне співтовариство широко сприймає думку, що накопичення токсичного білка, що називається бета-амілоїдом, спричинює нейродегенерацію Альцгеймера.
Однак, коли дослідники випробовували методи лікування, розроблені з метою спрямування цього токсичного накопичення в клінічних випробуваннях, такі методи лікування не давали результатів.
Але нові висновки, кажуть доктор Чун та команда, проливають світло на це незрозуміле протиріччя. "Тисячі варіацій генів APP при хворобі Альцгеймера дають можливе пояснення невдач понад 400 клінічних випробувань, спрямованих на окремі форми бета-амілоїду або залучених ферментів", - говорить Чун.
"Рекомбінація генів APP при хворобі Альцгеймера може спричинити багато інших генотоксичних змін, а також пов'язані із захворюваннями білки, які були терапевтично пропущені в попередніх клінічних випробуваннях".
"Функції АРР та бета-амілоїду, які є центральними для амілоїдної гіпотези, тепер можуть бути переоцінені у світлі нашого відкриття рекомбінації генів".
Доктор Джерольд Чун
Хоча нові висновки є новаторськими, ще багато чого слід відкрити, додає д-р Чун. "Сьогоднішнє відкриття - це крок вперед, але є так багато, що ми все ще не знаємо", - говорить він.
"Ми сподіваємось оцінити рекомбінацію генів у більшій кількості мозку, в різних відділах мозку та залучити інші рекомбіновані гени - при хворобі Альцгеймера, а також інших нейродегенеративних та неврологічних захворюваннях - і використати ці знання для розробки ефективних методів лікування, спрямованих на рекомбінацію генів".
