إكتشف العلماء ولأول مرة التركيب الذري للبروتين المسؤول عن مرض الزهايمر

 

إكتشف العلماء لأول مرة التركيب الكيميائي لأحد البروتينات التي تدل على مرض الزهايمر، حيث أن التصوير عالي الدقة لبروتين tau الغير طبيعي بين أنه من المتوقع أن يكون هذا البروتين هو المسؤول عن مرض الزهايمر وامراض الاعصاب الاخرى.

هذه النتيجة اعطت العلماء لمحة لم يسبق لها مثيل عن هذه الاضرار الوظيفية على المستوى الجزيئي، و هذا يؤدي الى عدد من العلاجات لمنع حدوث هذه الامراض و مكافحة الزهايمر و الخرف (dementia).

يقول برناردينو غيتي (Bernardino Ghetti) من جامعة إنديانا (Indiana University): “هذه خطوة هائلة إلى الأمام”.

من الواضح ان بروتين tau مهم للغاية في تقدم معرفتنا عن مرض الزهايمر  والخرف، اما من حيث تصميم العلاجات فهذه الاحتمالات الآن هائلة.

في هذه الدراسة الجديدة، قام الباحثون بقيادة (MRC) Medical Research Council و Laboratory of Molecular Biology (LMB) في المملكة المتحدة بأستخراج خيوط بروتين tau من دماغ مريض متوفي مؤكد تشخيصه بمرض الزهايمر وتصوير ذلك بتقنية تدعى المجهر إلكتروني فائق البرودة (cryo-electron microscopy (cryo-EM).

مرض الزهايمر مرتبط نشوءه بنوعين من البروتين الغير طبيعية الأول خيوط بروتين tau التي تتكون في الخلايا العصبية، والثاني بروتينات amyloid beta  التي تبنى خارج الخلية.

في الادمغة السليمة يعمل بروتين tau  كمثبت، لكن عندما يكون غير طبيعي تكون حزم من خيوط متشابكة والتي يعتقد انها تعيق التواصل بين خلايا الدماغ مما يؤدي إلى التنكس العصبي وانخفاض القدرة المعرفية في حالات مثل مرض الزهايمر.

درس الباحثون دور بروتين tau لعقود لكن الى الآن لم يتمكنوا من مشاهدة خيوط بروتين tau عن قرب و الرؤية الجزيئية المتاحة بواسطة المجهر الإلكتروني فائق البرودة، التصوير يؤدي هنا الى فرص اكتشاف ادوية تستهدف بروتين tau ليرمي الكرة في الملعب.

يشرح رئيس الأبحاث Rosa Sancho في البحث البريطاني عن مرض الزهايمر (Alzheimer’s Research UK): “الأدوية التي يمكن أن تتخلص من كتل البروتين في الدماغ هي هدف رئيسي للباحثين، لكن لتؤثر بشكل مباشر على هذه البروتينات، الجزيئات التي تشكل علاج تحتاج الى ان ترتبط على سطحها”.

” معرفة الشكل الدقيق لهذا البروتين المعقد له قيمة كبيرة في توجيه تطوير العقاقير المستهدفة”

في حين أنه لا يوجد نقص في البحوث التي تدرس وظيفة بروتين tau وبروتين amyloid beta  الغير طبيعية، و انه لم يكن واضحًا فقط كيف أن العينات التي تم تجميعها في المختبر تختلف عن التراكيب التي تُكون في المختبر.

بفضل تركيب البروتين tau الذي تم الحصول عليه من المرضى المتوفين، لدى الباحثين الآن القدرة على التحري عن وظائف الخيوط الغير طبيعيه على المستوى الذري في دماغ الانسان ودراسة هذه التشابكات لا يفيد فقط في ابحاث الزهايمر، كما يقول الفريق.

عالم الاعصاب ميشيل غودرت (Michel Goedert) من ((Laboratory of Molecular Biology (LMB) اخبر جيمس غالاغر (James Gallagher) من البي بي سي نيوز (BBC News): “هذه خطوة كبيرة للأمام بالرغم من اكتشاف بروتين tau لكن هذا الاكتشاف اكبر”.

“هذه هي المرة الأولى التي يحدد فيها أي شخص التركيب عالي الدقة (من عينات الدماغ البشري) لأي من هذه الأمراض، والخطوة التالية هي استخدام هذه المعلومات لدراسة آليات التنكس العصبي”.

لن يتم  التعرف على الآثار الكاملة لهذا الاكتشاف حتى تتاح للعلماء فرصة لمتابعة النتائج الجديدة المعروضة هنا، ولكن من الواضح أن هذا يمكن أن يكون نقطة تحول رئيسية في دراسة كيفية التصدي لكتل البروتين الضارة هذه.

وصف غيتي النتيجة باعتبارها واحدة من الاكتشافات الرئيسية في أبحاث الزهايمر في الربع الأخير من القرن، حيث قال كان من المحتمل أن يكون في السنوات او العقود القادمة علاج لهذه الامراض لكن مؤخرًا نحن اقرب الى هذا الاحتمال الذي طال انتظاره، و الذي من المحتمل ان يكون قبل الآن غير ممكن.

كما في تفسير احد افراد الفريق البحثي سيجورس سكيرس (Sjors Scheres) من LMB يقول: “انها تشبه الرمي في الظلام، لا يزال بإمكانك ضرب شيء ولكن سيكون أكثر عرضة للضرب إذا كنت تعرف ما هو تركيبه”.

نحن متحمسون – فهو يفتح حقبة جديدة كليًا في هذا المجال.

هذا الاكتشاف من مجلة Nature.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ترجمة: Mohammed Twaeyj

تدقيق وتصميم: Tabarek A. Abdulabbas

المصدر: هنا