کشف اسرار بیماری‌های مغز؛ زوال عقل و آلزایمر

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از «سای تک دیلی»، مشاهده پروتئین‌ها در مقیاس نانو بینش‌هایی برای درمان بیماری‌های زوال عصبی فراهم می‌سازد. بسیاری از بیماری‌های تاثیرگذار بر مغز و سیستم عصبی با تشکیل توده‌های جامد پروتئینی در سلول ها از حالت مایع آنها ارتباط دارند هر چند شناخت کاملی از این فرایند وجود ندارد.

این گذار مایع به جامد می تواند محرک شکل‌گیری چیزی باشد که «فبریل آمیلوئید» (amyloid fibrils) نامیده می‌شود و می‌تواند منجر به تشکیل پلاک‌هایی در نورون‌ها شود که بیماری‌های زوال عصبی مانند آلزایمر را در پی خواهد داشت.

مهندسان پزشکی زیستی (بیومدیکال) در دانشگاه سیدنی استرالیا با همکاری دانشمندان دانشگاه کمبریج (انگلستان) و دانشگاه هاروارد (آمریکا) اکنون تکنیک‌های پیشرفته اپتیکالی ابداع کرده‌اند که از طریق آن می‌توانند فرایند تشکیل این توده‌های پروتئینی را از نزدیک مشاهده و رصد کنند.

مهندسان دانشگاه سیدنی با آزمایش یک پروتئین مرتبط با بیماری «ای ال اس» (ALS) که «استیفن هاکینگ» اخترفیزیکدان را مبتلا کرده بود، فرایند تبدیل پروتئین ها از حالت مایع به جامد را از نزدیک رصد کردند.

دکتر «یی شن» مولف اصلی این تحقیقات منتشرشده در نشریه «اقدامات آکادمی ملی علوم» در آمریکا گفت: این یک گام بزرگ به جلو در زمینه شناخت پیشرفت بیماری‌های زوال عصبی از یک منظر بنیادین است.

دکتر «دانیل ویگولو» از محققان ارشد دانشکده مهندسی بیومدیکال و عضو موسسه نانو دانشگاه سیدنی نیز توضیح داد: اکنون می توانیم فرایند تبدیل این پروتئین های حیاتی از مایع به جامد را به طور مستقیم در مقیاس نانو (مقیاس یک میلیونیوم یک متر) مشاهده کنیم.

پروتئین ها به طور منظم در مرحله جداسازی مایع به مایع در گستره وسیعی از کارکردهای بیولوژیک مانند تشکیل جنین انسان، توده‌هایی تشکیل می دهند. این فرایند به واکنش های بیوشیمیایی یاری می‌رساند و همچنین تراکنش‌های سالم پروتئین – پروتئین را ارتقا می دهد.

دکتر «شن» افزود: این فرایند با این حال همچنین خطر تجمیع ناقص و معیوب را افزایش می دهد به طوری که توده‌های ناسالم پروتئین جامد در سلول های انسانی تشکیل می شود.

وی گفت: این فرایند می تواند منجر به ساختارهای معیوب مرتبط با بیماری های زوال عصبی شود زیرا پروتئین ها دیگر بازگشت‌پذیری سریع به حالت مایع را نشان نمی دهند. از این رو، رصد دینامیک‌های این توده‌های پروتئینی بسیار مهم است زیرا آنها به طور مستقیم بر وضعیت های بیماری پاتولوژیک تاثیر دارند.

اولین مورد مشاهده این فرایند در مقیاس نانو در جهان به این گروه محققان امکان داده است تا مشخص کنند تبدیل از پروتئین مایع به جامد در خط اتصال توده‌های پروتئین شروع می شود. این مشاهدات همچنین نشان داد که ساختارهای داخلی این توده‌های پروتئینی ناهمجور هستند در حالی که قبلا تصور می شد که آنها همجور هستند.

دکتر ویگولو گفت: یافته‌های ما می تواند شناخت از بیماری‌های زوال عصبی را از یک منظر بنیادین تا حد زیادی بهبود بخشد. معنی این مساله شروع یک دوران امیدوارکننده جدید از تحقیقات برای شناخت بهتر ایجاد بیماری‌هایی مانند آلزایمر و «ای ال اس» در مغز است؛ بیماری‌هایی که میلیون‌ها نفر در سرتاسر جهان از آنها رنج می‌برند.