Ricerche
Identificato il gene 'istigatore' associato all'Alzheimer
Il ciclo di vita dei grovigli neurofibrillari, dal pregroviglio (pretangle), al groviglio maturo, a quello fantasma (ghost). Fonte: Murray et al.
In un nuovo studio pubblicato su Nature Communications, ricercatori e collaboratori della Mayo Clinic riferiscono che il gene di codifica proteica SERPINA5 può peggiorare i grovigli di proteine tau, che sono caratteristici del morbo di Alzheimer (MA), e aggrava la malattia. Combinando competenze cliniche, campioni di tessuto cerebrale, competenze di patologia e intelligenza artificiale, il team ha chiarito e validato la rilevanza del gene per il MA.
I ricercatori hanno usato campioni di tessuto di 385 cervelli donati alla Banca del Cervello della Mayo Clinic, che ospita oltre 9.000 campioni di tessuto cerebrale per lo studio dei disturbi neurodegenerativi. I campioni provenivano da persone che avevano avuto la diagnosi di MA e mancavano di malattie coesistenti nel cervello. Ciò ha puntato un riflettore solo sul MA, permettendo al team di concentrarsi sugli obiettivi rilevanti per la malattia.
Questi campioni sono stati usati per classificare lo schema dei grovigli di proteine associati al MA. Poi il team ha usato la patologia digitale e il sequenziamento dell'RNA per identificare l'espressione genica nei campioni, che misura efficacemente le modifiche genetiche responsabili delle istruzioni alle proteine.
"Siamo riusciti ad esaminare un intero spettro della malattia e a trovare cambiamenti genetiche che potrebbero davvero influenzare l'ippocampo, il centro di memoria del cervello", afferma Melissa Murray PhD, neuropatologa traslazionale della Mayo e autrice senior della ricerca. "Ciò significa che potremmo avere dei bersagli che indicano perché alcune persone conservano relativamente i sintomi di perdita di memoria, mentre altre hanno una loro esacerbazione".
Usando un algoritmo di apprendimento automatico, gli autori hanno ristretto i geni di interesse da circa 50.000 a 5. Il candidato in cima, SERPINA5, ha dimostrato una forte associazione con la progressione dei grovigli tau nell'ippocampo e nella corteccia dei campioni. I ricercatori hanno in programma di indagare su come il SERPINA5 interagisce con la proteina tau, per sviluppare un inibitore.
"Gran parte del focus della terapeutica è sulle proteine anormali, amiloide e tau, usate per definire biologicamente il MA", afferma la dott.ssa Murray. "Ma speriamo di fare un passo indietro per esaminare un nuovo partner interattivo che potrebbe realmente accelerare la tau o spingere l'accumulo di tau oltre il punto critico".
Sulla base di una crescente comprensione di come il MA può influenzare le persone a diverse età, o delle differenze osservate tra donne e uomini, il team di studio non ha limitato la sua indagine aggiustando per età e sesso.
Il team ha ricevuto di recente una sovvenzione dallo Stato della Florida per garantire che i risultati siano ampiamente applicabili in una coorte di MA con diverse etnie e razze, poiché la necessità di maggiori ricerche per chiarire la pertinenza dei cambiamenti di espressione genica sulla vulnerabilità dell'ippocampo possono essere critici per impedire la perdita di memoria nel MA.
Ma la dott.ssa Murray dice che, iniziando con il cervello umano e finendo con esso, i ricercatori sperano che i loro risultati forniscano un livello più profondo di comprensione che aiuti a far avanzare più velocemente le scoperte verso sperimentazioni cliniche:
"Mentre abbiamo una prova diretta del SERPINA5 nel contesto del MA, anche il SERPINA3 in questa stessa famiglia di geni è stato esaminato per il MA e il SERPINA1 per la SLA. Quindi penso che si tratti di consapevolezza collettiva e di prestare attenzione a questo gruppo di proteine".
Fonte: Mayo Clinic (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Angela Crist, Kelly Hinkle, Xue Wang, Christina Moloney, Billie Matchett, Sydney Labuzan, Isabelle Frankenhauser, Nkem Azu, Amanda Liesinger, Elizabeth Lesser, Daniel Serie, Zachary Quicksall, Tulsi Patel, Troy Carnwath, Michael DeTure, Xiaojia Tang, Ronald Petersen, Ranjan Duara, Neill Graff-Radford, Mariet Allen, Minerva Carrasquillo, Hu Li, Owen Ross, Nilüfer Ertekin-Taner, Dennis Dickson, Yan Asmann, Rickey Carter, Melissa Murray. Transcriptomic analysis to identify genes associated with selective hippocampal vulnerability in Alzheimer’s disease. Nature Communications. 19 Apr 2021, DOI
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