دانشمندان از مدل ریاضی برای ترسیم چگونگی خوشه‌بندی پروتئین‌هایِ سمّیِ مغز در مراحل آغازی زوال عقل برای درمان بیماری آلزایمر استفاده کرده‌اند. مشروح خبر را در ادامه بخوانید.
پژوهشگرانِ دانشکده فیزیک، مهندسی و فناوری دانشگاه یورک می‌گویند این کشف می‌تواند پیامدهای مهمی برای درمان بیماری آلزایمر و دیگر بیماری‌های مشابه داشته باشد که به طور عام بیماری‌های موسوم به زوال عقل هستند. نتایج این پژوهش در مجله Frontiers in Molecular Neuroscience منتشر شده است.
بیشتر بخوانید: نسل بعدی رایانه‌های کوانتومی در راه است؛ فیزیکدان‌ها راه چاره را پیدا کردند!
چه‌چیزی باعث آلزایمر می‌شود و چطور می‌توان به درمان بیماری آلزایمر پرداخت؟
این مطالعه نشان داد که عمده پروتئین‌های دخیل در بیماری آلزایمر – به نام آمیلوئیدها – پیش از تشکیل خوشه‌هایی که بر فعالیت طبیعی مغز تأثیر می‌گذارد، به توده‌های متراکم سیال تبدیل می‌شوند. بنابراین راه درمان بیماری آلزایمر شناخت کارکرد این پروتئین است.
همانطور که شاید بدانید، بیماری آلزایمر شایع‌ترین شکل زوال عقل است، و در سراسر جهان بیش از 50 میلیون نفر را درگیر خود کرده و پیش بینی می‌شود که این تعداد تا سال 2050 سه برابر شود یعنی چیزی در حدود ۱۵۰ میلیون نفر که رقم قابل توجّهی‌ست.
آناتومی بیماری آلزایمر
در مقیاس نانو، پروتئین‌های سمّی آمیلوئیدِ داخل مغز حدود 10 تا 15 سال پیش از ظهور نخستین نشانگانِ بیماری جمع می‌شوند، امّا هنوز هم نمی‌دانیم که چگونه و چطور این پدیده رخ می‌دهد. در آینده نزدیک، با درک دقیق نحوه تشکیل خوشه‌های پروتئینی، دانشمندان احتمالاً در موقعیت بسیار بهتری برای توسعه درمان های دارویی هدفمند برای جلوگیری از تشکیل این آمیلوئیدها باشند.
در همین باره دکتر استیو کویین، پژوهشگر آلزایمر بریتانیا و مدرس بیوفیزیک در دانشگاه یورک، گفت:
«درک روش‌های دقیق در سطح مولکولی که از راه آن خوشه‌های آمیلوئیدی تشکیل می‌شوند، احتمالاً به ما کمک خواهد کرد تا داروهای ضد خوشه‌های آمیلوئیدی بهتری طراحی کنیم که بیماری آلزایمر را از پای در بیاورند.»
نخستین مرحله مبارزه با آلزایمر
ما دریافتیم که روش‌های مشابهی که پیش‌تر برای درک رشد تار عنکبوت‌ها استفاده می‌شد، می‌تواند برای درک ما از خوشه‌بندی آمیلوئید نیز به کار رود. در این وهله کار ما از پشتیبانی نظری برای به اصطلاح فرضیه آمیلوئید فراهم است، و به توضیح و تبیین این پدیده کمک می‌کند که در چه شرایطی این خوشه‌ها تشکیل می‌شوند.
دانشمندان در این مطالعه، دو نوع پروتئین آمیلوئید را بررسی کردند که هر دو به طور گسترده در این بیماری یافت می‌شوند. آن‌ها دریافتند که پروتئین‌ها ابتدا به ساکن ممکن است قطراتی را تشکیل دهند – تا به اصطلاح به میعانات جداسازی فاز مایع – مایع برسند؛ این مرحله پیش از تشکیل خوشه‌هایی غنی‌شده با نسخه طولانی‌تر و سمی‌تر این پروتئین است.
باور داریم که پروتئین‌های آمیلوئید بخش مهمی از سیستم ایمنی بدن‌اند، امّا زمانی که غیرعادی دچار تغییر شکل می‌شوند، در ساختارهای بیولوژیکی مهم جمع می‌شوند که تجمیع‌شان در ساختارها می‌تواند با فعالیت‌های طبیعی مغز تداخل داشته باشد؛ به عنوان نمونه، با سوراخ کردن سلول‌ها و یا با تأثیرگذاری بر رفتار مولکول‌های زیستی مهم، کارکردهای مغزی را مختل می‌سازند.
جمع‌بندی
دکتر کوین و شفر، از گروه بیوفیزیک، از ابزارهای تجربی و نظری استفاده می‌کنند تا درباره امور مهم دخیل در زیست‌شناسی بیماری انسان بیشتر بیاموزند.
چارلی شفر، دانشیار پژوهشی در دانشگاه یورک و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت:
«با جزئیات گسترده‌ای خواص خوشه‌های از پیش‌تشکیل شده بزرگ مورد مطالعه قرار گرفته است، اما تاکنون، تنها به جزئیات سطح زنجیره مولکولی در مراحل اولیه آن‌ها پرداخته شده است که کار ارزیابی را دشوار می‌کند.»
او افزود: «امیدواریم که رویکردهای ما بتواند برای درک عناصر سازنده بسیاری از اشکال دیگر زوال عقل از جمله پارکینسون و هانتینگتون نیز کارامد باشد. چرا که این ایده که پروتئین‌ها قبل از تجمیع در خوشه‌ها، قطرات مایع‌مانند را تشکیل می‌دهند، ممکن است منحصر به بیماری آلزایمر نباشد و احتمالاً بیشتر از آن چیزی که تصور می‌شد رایج باشد.»
بیشتر بخوانید:
- قدرت جادویی فحش و ناسزا و دشواژه از کجا می‌آید؟
- هوش با خودکنترلی رابطه مستقیم دارد؛ زاغ‌های جنگلی هم مثل انسان‌ها عمل کردند!
- نوشیدنی ساخته شده از فضولات انسانی عرضه شد!
- سلامت دهان و دندان با یک میکروربات ؛ مسواک و نخ دندان را فراموش کنید!
دیدگاه شما دربارهٔ مدل‌سازی ریاضی در درمان بیماری آلزایمر چیست؟ آیا به نظرتان در آینده انسان از شر این بیماری مصون خواهد بود؟ نظرات خود را در بخش کامنت‌ها با تکراتو در میان بگذارید.
منبع:ScienceDaily
