Alzheimer hastalığına yönelik yapılan çığır açıcı bir araştırma, beynin genetik haritasını çıkararak hastalığın ilerlemesinde rol oynayan genetik aktivite dizilerini ortaya koydu. Bu harita, belirli beyin hücrelerindeki gen aktivitesinin yanı sıra, potansiyel zincirleme reaksiyon yollarını gösteren genler arasındaki bağlantıları da detaylandırıyor.
Araştırmacılar, bu genetik haritayı kullanarak gelecekteki Alzheimer tedavileri için hedef olabilecek, gen aktivitesinde ana kavşak noktaları görevi gören 'merkez genleri' tespit etti. Bu çalışmanın, farklı beyin hücrelerinin Alzheimer hastalığındaki rollerini moleküler düzeyde aydınlatması hedefleniyor.
Araştırmacılar, Alzheimer hastalarından alınan beyin dokuları üzerinde detaylı incelemeler yapmak için SIGNET (Statistical Inference on Gene Regulatory Networks) adını verdikleri yeni bir makine öğrenmesi sistemi kullandı. Bu sistem, uyarılmış nöronlar, engellenmiş nöronlar, astrositler, mikroglia, oligodendrositler ve oligodendrosit progenitör hücreleri gibi altı ana beyin hücresi tipini inceledi. Çalışma, Alzheimer ile daha önce ilişkilendirilmiş genlerin hangi diğer genleri etkilediğine odaklandı.
SIGNET, tek hücre RNA dizileme ve tüm genom dizileme verilerini analiz edebildiği için, her bir beyin hücresi tipindeki özgün gen aktivitesi ile bu hücrelerin genetik başlangıç noktalarının daha geniş kapsamlı karşılaştırılmasına olanak tanıdı. Diğer gen haritalama araçlarının aksine, SIGNET genler arasındaki gerçek neden-sonuç ilişkilerini belirleyebiliyor.
Veriler, beyin sinyalizasyonu için hayati önem taşıyan uyarılmış nöronlarda, genetik yapının Alzheimer ile ilişkili olarak en fazla bozulmaya uğradığını gösterdi. Bu hücrelerde yaklaşık 6.000 neden-sonuç ilişkisi tespit edildi. Genetik harita verileri, ek Alzheimer hastası bireylerin beyin dokularıyla yapılan karşılaştırmalarda da benzer zincirleme reaksiyonların varlığını doğruladı.
Bu keşfedilen moleküler etkileşimler, Alzheimer'ın beyindeki gen ifadesini nasıl değiştirdiğine dair daha ayrıntılı bir görünüm sunuyor. Bu da hastalığın ilerleyişini anlama ve onu durduracak veya tersine çevirecek yaklaşımlar geliştirme konusunda yeni fırsatlar yaratıyor. Hafıza ve bilişin merkezi rol oynadığı uyarılmış nöronlardaki bu yaygın bozulmaların ve anahtar genlerin belirlenmesi, Alzheimer ile mücadelede daha spesifik ilaç hedeflerinin ortaya çıkmasını sağlıyor.
Bu araştırmadan elde edilecek tedavilerin geliştirilmesi uzun bir süreç alsa da, Alzheimer gibi karmaşık ve çok yönlü bir hastalıkta gelecekteki araştırmaların nereye odaklanabileceğine dair işaretler büyük önem taşıyor. Çalışma, genetik değişikliklerin Alzheimer hastalığına neden olup olmadığını kesin olarak kanıtlamasa da, bir sonraki adım olarak Alzheimer hastalığına maruz kalmamış beyin dokuları ile karşılaştırmalar yapılarak hangi beyin bağlantılarının hastalıktan kaynaklandığı, hangilerinin normal yaşlanma süreçleriyle ilgili olduğu belirlenmeye çalışılacaktır.
Araştırmacılar, gelecekteki çalışmalarında Alzheimer hastalığına özgü patolojileri içeren ağları farklı hücre tiplerinde daha derinlemesine inceleyeceklerini belirtti. Bu karşılaştırmalar, nörodejenerasyonla ilgili düzenleyici değişiklikleri, yaşlanma sırasındaki normal hücre aktivitelerinden ayırmaya yardımcı olacaktır.
