De ziekte van Alzheimer kan binnenkort worden behandeld met hiv-medicijnen
Nieuw onderzoek toont aan dat een hiv-enzym een cruciale rol speelt bij het aansturen van Alzheimer-gerelateerde hersenpathologie door het APP-gen te veranderen. De bevindingen rechtvaardigen "onmiddellijke klinische evaluatie van HIV-antiretrovirale therapieën bij mensen met de ziekte van Alzheimer", aldus de auteurs van het onderzoek.
De ziekte van Alzheimer wordt beschouwd als "de meest ondergewaardeerde volksgezondheidscrisis van de 21e eeuw" en is de zesde belangrijkste doodsoorzaak in de Verenigde Staten en er is geen remedie bekend.
Momenteel leven 5,7 miljoen mensen in de VS met de aandoening, en de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) voorspellen dat de ziektelast tegen 2060 zal verdubbelen.
De ziekte van Alzheimer legt ook een aanzienlijke druk op de Amerikaanse gezondheidszorg. Volgens recente schattingen kostten de ziekte van Alzheimer en andere vormen van dementie in 2015 226 miljard dollar, en besteden dierbaren miljarden onbetaalde uren aan de zorg voor mensen met de aandoening. Ongeveer 40 procent van deze zorgverleners ontwikkelt een depressie.
De medische gemeenschap is hard aan het werk om te begrijpen hoe deze slopende aandoening optreedt en wat er kan worden gedaan om het te stoppen. Een van de aanwijzingen die onderzoekers tot nu toe hebben, is bijvoorbeeld het zogenaamde APP-gen.
Het APP-gen codeert voor een eiwit dat amyloïde precursoreiwit wordt genoemd en dat wordt aangetroffen in de hersenen en het ruggenmerg, naast andere weefsels en organen.
Hoewel de exacte rol van het APP-eiwit nog onbekend is, hebben wetenschappers verbanden gevonden tussen mutaties in dit gen en het risico op de vroege ziekte van Alzheimer. Meer specifiek kunnen meer dan 50 verschillende mutaties in het APP-gen de aandoening veroorzaken, goed voor ongeveer 10 procent van alle vroege Alzheimer-gevallen.
Nieuw onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur, biedt ongekende onthullingen over het APP-gen. Wetenschappers van het Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP) in La Jolla, Californië, ontdekten dat hetzelfde type enzym dat HIV in staat stelt cellen te infecteren, het APP-gen recombineert op een manier die duizenden nieuwe genetische varianten creëert in de neuronen van mensen. met de ziekte van Alzheimer.
De bevindingen kunnen niet alleen verklaren hoe APP de toxische opbouw van bèta-amyloïde eiwitten stimuleert - wat een kenmerk is van de ziekte van Alzheimer - maar ook "fundamenteel veranderen hoe we de hersenen en de ziekte van Alzheimer begrijpen", aldus Dr. Jerold Chun, Ph. D., de senior auteur van het nieuwe artikel.
Cruciaal is dat de nieuwe resultaten suggereren dat antiretrovirale therapieën die momenteel worden gebruikt om HIV te behandelen, ook nuttig kunnen zijn voor de behandeling van Alzheimer.
Wanneer genrecombinatie ‘fout gaat’
Dr. Chun en zijn team gebruikten de allernieuwste analysetechnieken die zich concentreerden op eencellige en meercellige monsters om het APP-gen in Alzheimer en gezonde hersenstalen te bestuderen.
Ze ontdekten dat het APP-gen nieuwe genetische variaties binnen neuronen voortbrengt door een proces van genetische recombinatie. Concreet vereist het proces reverse transcriptase, hetzelfde enzym dat wordt aangetroffen bij HIV.
Omgekeerde transcriptie en "herintroductie van de genetische varianten terug in het oorspronkelijke genoom" creëerden permanente DNA-veranderingen die "mozaïsch" optraden.
"Genrecombinatie werd ontdekt als zowel een normaal proces voor de hersenen als een proces dat fout gaat bij de ziekte van Alzheimer", legt Dr. Chun uit, die ook professor en senior vice-president van Neuroscience Drug Discovery bij SBP is.
De onderzoekers rapporteren dat 100 procent van de hersenmonsters met de neurodegeneratieve aandoening ook een onevenredig hoog aantal verschillende genetische APP-variaties had in vergelijking met gezonde hersenen.
De hoofdauteur van het onderzoek legt uit: "Als we ons DNA voorstellen als een taal die elke cel gebruikt om te‘ spreken ’, ontdekten we dat in neuronen slechts een enkel woord vele duizenden nieuwe, voorheen niet herkende woorden kan produceren."
"Dit lijkt een beetje op een geheime code die in onze normale taal is ingebed en die wordt gedecodeerd door genrecombinatie", voegt Dr. Chun toe. "De geheime code wordt gebruikt in gezonde hersenen, maar lijkt ook verstoord te zijn bij de ziekte van Alzheimer."
Alzheimer behandelen met hiv-medicijnen
Dr. Chun en collega's suggereren dat antiretrovirale therapie die de reverse transcriptase blokkeert, een succesvolle behandeling kan zijn voor de ziekte van Alzheimer.
"Onze bevindingen bieden een wetenschappelijke grondgedachte voor onmiddellijke klinische evaluatie van antiretrovirale hiv-therapieën bij mensen met de ziekte van Alzheimer."
Dr. Jerold Chun
"Dergelijke onderzoeken kunnen ook waardevol zijn voor populaties met een hoog risico, zoals mensen met zeldzame genetische vormen van de ziekte van Alzheimer", voegt de onderzoeker eraan toe.
De wetenschappers wijzen er ook op dat senioren met hiv die antiretrovirale medicatie gebruiken de neiging hebben om de ziekte van Alzheimer niet te ontwikkelen, wat de conclusies van de onderzoekers zou kunnen ondersteunen.
De wetenschappers zeggen ook dat hun bevindingen kunnen dienen om een mysterie te verklaren dat onderzoekers jarenlang in verwarring heeft gebracht. De medische gemeenschap accepteert algemeen het idee dat de opbouw van een giftig eiwit, bèta-amyloïde genaamd, de neurodegeneratie van Alzheimer veroorzaakt.
Telkens wanneer onderzoekers behandelingen testten die waren ontworpen om deze toxische opbouw in klinische onderzoeken aan te pakken, faalden dergelijke behandelingen.
Maar de nieuwe bevindingen, zeggen Dr. Chun en team, werpen licht op deze verbijsterende tegenstrijdigheid. "De duizenden APP-genvariaties bij de ziekte van Alzheimer vormen een mogelijke verklaring voor de mislukking van meer dan 400 klinische onderzoeken gericht op enkele vormen van bèta-amyloïde of betrokken enzymen", zegt Chun.
"APP-genrecombinatie bij de ziekte van Alzheimer kan veel andere genotoxische veranderingen veroorzaken, evenals ziektegerelateerde eiwitten die therapeutisch over het hoofd werden gezien in eerdere klinische onderzoeken."
"De functies van APP en bèta-amyloïde die centraal staan in de amyloïdehypothese kunnen nu opnieuw worden geëvalueerd in het licht van onze ontdekking van genrecombinatie."
Dr. Jerold Chun
Hoewel de nieuwe bevindingen baanbrekend zijn, valt er nog veel te ontdekken, voegt Dr. Chun eraan toe. "De ontdekking van vandaag is een stap voorwaarts, maar er is zoveel dat we nog niet weten", zegt hij.
"We hopen genrecombinatie in meer hersenen, in verschillende delen van de hersenen en met andere gerecombineerde genen te evalueren - zowel bij de ziekte van Alzheimer als bij andere neurodegeneratieve en neurologische ziekten - en deze kennis te gebruiken om effectieve therapieën te ontwerpen die gericht zijn op genrecombinatie."
