کروچاگا، پروفسور باربارا برتون و روبن ام. موریس سوم، یکی از چهار محقق اصلی دانشگاه واشنگتن است که در تلاش تحقیقاتی جدید شرکت داشتند. آزمایشگاه کروچاگا در حال مطالعه بافت مغز شرکت کنندگان فوت شده در پروژه شبکه آلزایمر غالب (DIAN) است. این شرکت کنندگان دارای جهش های ژنتیکی بودند که همه آنها تضمین می کردند که به بیماری آلزایمر زودرس مبتلا می شوند.
دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن
منبع:
دانشمندان تعداد انگشت شماری از جهش های ژنی را شناسایی کرده اند که باعث شروع بیماری آلزایمر می شود یا به آن کمک می کند. اما بسیاری از دانشمندان گمان می‌کنند که سایر تغییرات DNA ممکن است به آسیب‌های مرتبط با آلزایمر به سلول‌های مغز کمک کند و منجر به علائم سردرگمی و از دست دادن حافظه شود.
محققان اصلی همچنین تغییرات DNA موجود در بافت مغز انسان و همچنین میکروگلیا و نورون‌ها را در یک مدل مگس میوه ترکیب می‌کنند. این آزمایش ها توسط بس فراست، دکترا، در UT-San Antonio رهبری خواهد شد. در مگس‌ها، تغییرات و آسیب‌های ناشی از عناصر قابل انتقال بسیار سریع‌تر از سایر مدل‌های حیوانی ظاهر می‌شود و محققان می‌توانند از ابزارهای ژنتیکی مانند CRISPR برای اصلاح تغییرات ناشی از عناصر قابل انتقال استفاده کنند تا ببینند آیا امکان تغییر وجود دارد یا خیر. یا پاتولوژی آلزایمر را به تاخیر بیندازند.
کروچاگا گفت: «هدف نهایی، هدف قرار دادن عناصر قابل انتقال به روشی درمانی است. ما معتقد نیستیم که عناصر قابل انتقال باعث ایجاد بیماری می‌شوند. اما زمانی که فعال شوند، فکر می‌کنیم می‌توانند رویدادهایی را که باعث مرگ نورون‌ها می‌شوند تسریع کنند. اگر بتوانیم عناصر قابل انتقال را مسدود کنیم، ممکن است روند بیماری را به تاخیر بیندازیم.
تینگ وانگ، دکترا، استاد برجسته پزشکی سانفورد و کارن لوونتیل، یکی از متخصصان جهان در زمینه مطالعه عناصر قابل انتقال و تغییرات اپی ژنتیکی در تعدادی از اختلالات است. برخلاف جهش‌ها، تغییرات اپی ژنتیکی ناشی از بیان اصلاح‌شده ژن‌ها است نه تغییرات خود کد ژنتیکی. از آنجا که آنها توالی DNA ژنوم را تغییر نمی دهند، می توانند برگشت پذیر باشند.
به طور خاص، محققان می‌خواهند بفهمند که چگونه بخش‌هایی از DNA که در ژنوم پرش می‌کنند – به اصطلاح عناصر قابل انتقال – بر بیماری آلزایمر تأثیر می‌گذارند. کمک مالی پنج ساله به مبلغ 9 میلیون دلار از سوی مؤسسه ملی پیری مؤسسه ملی بهداشت (NIH) به تحقیقات انجام شده توسط چندین محقق در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس و در دانشگاه تگزاس در سن آنتونیو کمک مالی خواهد کرد. به آن سوال پاسخ دهید
اعتقاد بر این است که عناصر قابل انتقال از ویروس‌ها و باکتری‌های بسیار قدیمی که میلیون‌ها سال پیش اجداد ما را آلوده کرده‌اند، آمده‌اند. این DNA خارجی با ژنوم انسان، اگرچه دقیقاً بخشی از آن نیست، در هم تنیده شد. اولین بار در دهه 1940 کشف شد، عناصر قابل انتقال با بیماری هایی مانند هموفیلی، دیستروفی عضلانی دوشن، مستعد ابتلا به سرطان و اخیراً با بیماری آلزایمر مرتبط بودند.
اندرو یو، دکترا، دانشیار زیست شناسی تکاملی، تکنیکی را برای ایجاد نورون های پیری از بیوپسی های پوست پیشگام کرد. سلول‌های پوست به سلول‌های بنیادی تبدیل می‌شوند که می‌توان آنها را با عوامل مختلفی درمان کرد تا تبدیل به نورون شوند. به عنوان بخشی از این پروژه، نورون های مشتق شده از پوست از افراد دارای جهش های خاص برای شناسایی تغییرات قابل انتقال که ممکن است در بیماری آلزایمر نقش داشته باشند، مورد مطالعه قرار خواهند گرفت.
آزمایشگاه کروچاگا همچنین سلول‌های بنیادی را که در کشت به سلول‌های عصبی تبدیل می‌شوند، مطالعه خواهد کرد. این نورون ها جهش هایی در ژن های مختلف ایجاد کننده آلزایمر خواهند داشت. هدف این است که نورون‌های تازه ساخته‌شده‌ای که دارای جهش هستند با نورون‌های بسیار قدیمی‌تری که از مغز شرکت‌کنندگان در مطالعات DIAN گرفته شده‌اند، مقایسه کنیم تا مشخص شود که آیا می‌توان از برخی از آسیب‌های مرتبط با آن تغییرات جلوگیری کرد یا معکوس کرد.
سلست کارچ، دکترا، دانشیار روانپزشکی، بر روی سلول های مغزی به نام میکروگلیا تمرکز خواهد کرد که با انواع ژنتیکی که خطر ابتلا به آلزایمر را افزایش می دهند، مرتبط است. آزمایشگاه او بررسی خواهد کرد که چگونه عناصر قابل انتقال ممکن است به آسیب میکروگلیا کمک کنند که ممکن است منجر به آسیب شناسی آلزایمر شود.
کارلوس کروچاگا، دکترای ارشد، می‌گوید: «ما می‌خواهیم تغییرات DNA را مشخص کنیم که این عناصر قابل انتقال در آن نقش دارند و می‌خواهیم بفهمیم که آیا برخی از تکنیک‌های تغییر ژن ممکن است اختلالات مرتبط با این عناصر قابل انتقال را برای متوقف کردن یا به تاخیر انداختن آسیب‌شناسی آلزایمر مسدود کنند یا خیر. محقق دپارتمان روانپزشکی دانشگاه واشنگتن. ما در حال ادغام داده‌ها از سلول‌های انسانی و مدل‌های حیوانی هستیم تا این تغییرات را به طور کامل درک و توصیف کنیم.»
کروچاگا توضیح داد: مشخص کردن تغییرات عناصر قابل انتقال پیچیده است و در بسیاری از زمینه ها به تخصص نیاز دارد. “آزمایشگاه وانگ آنچه را که با عناصر قابل انتقال در سلول‌هایی که همه آزمایشگاه‌های ما مطالعه خواهند کرد، اتفاق می‌افتد را تجزیه و تحلیل و کمیت می‌کند.”