Dementie: genstudie stimuleert het zoeken naar behandeling
Voor het eerst hebben onderzoekers twee clusters van genen geïdentificeerd die de neurologische kenmerken van dementie lijken te genereren. De ontdekking biedt een nieuwe weg naar het ontdekken van medicijnen.
Dementie is een groeiende zorg in de westerse wereld en daarbuiten.
Volgens de Alzheimer's Association leven ongeveer 5,7 miljoen volwassenen in de Verenigde Staten met de ziekte van Alzheimer, de meest voorkomende vorm van dementie.
Tegen 2050 zal dat aantal naar verwachting stijgen tot ongeveer 14 miljoen.
Naarmate de gemiddelde levensduur langer wordt, neemt ook het bereik van dementie toe. Momenteel is er geen remedie voor dementie en is er geen manier om de voortgang ervan te vertragen.
Hoewel veel vragen over dementie onbeantwoord blijven, groeit ons begrip gestaag. We weten bijvoorbeeld dat het eiwit tau een belangrijke rol speelt bij een aantal typen dementie.
Tau en dementie
In gezonde zenuwcellen helpt tau microtubuli te stabiliseren - de steiger die helpt de structuur en stijfheid van cellen te behouden.
Bij dementie wordt tau echter hypergefosforyleerd en klontert samen in zogenaamde neurofibrillaire klitten.
Wetenschappers denken dat wanneer tau verstrikt raakt, het zenuwcellen op minstens twee manieren beschadigt. Ten eerste kan het de microtubuli niet langer ondersteunen; en ten tweede is zijn aanwezigheid in abnormale klonten giftig voor zenuwcellen. Dit leidt tot celdood en uiteindelijk tot symptomen van dementie.
Een recente studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Medicine, probeert de genetische oorsprong van neurofibrillaire klitten vast te stellen en zoekt naar mogelijke manieren om te voorkomen dat ze zich ontwikkelen.
In het verleden hebben onderzoekers genen geïdentificeerd die verband houden met de ziekte van Alzheimer, maar het is onduidelijk hoe ze precies een rol spelen bij de progressie van de ziekte.
Om verder te onderzoeken, gebruikten de onderzoekers een techniek genaamd systeembiologie. Dit is een manier om complexe biologische systemen te modelleren, rekening houdend met de talloze interacties die plaatsvinden in een organisme - inclusief het samenspel tussen celtypen, genen, de geproduceerde eiwitten en hoe ze elkaar beïnvloeden.
De wetenschappers concentreerden zich op een muismodel van frontotemporale dementie, een type dementie dat zich eerder in het leven ontwikkelt. De processen die bij deze aandoening betrokken zijn, zijn vergelijkbaar met de ziekte van Alzheimer en een andere vorm van dementie die supranucleaire verlamming wordt genoemd.
Dr. Daniel Geschwind van de David Geffen School of Medicine aan de Universiteit van Californië, Los Angeles, leidde het team van wetenschappers.
Het genetische mechanisme vastleggen
Eerdere dierproeven naar dementie hebben zich niet altijd goed vertaald naar mensen. Dr. Geschwind is van mening dat dit mogelijk komt doordat de meeste studies steunen op het gebruik van slechts één ingeteelde muizenstam. Het team voerde hun onderzoek uit op drie genetisch verschillende muizenstammen om deze valkuil te vermijden.
Ten eerste bestudeerden ze een bepaald genetisch proces dat verband houdt met een mutatie waarvan bekend is dat het tau-opbouw veroorzaakt bij bepaalde vormen van dementie.
Na het combineren van hun gegevens, vonden ze twee genclusters die associaties hadden met tau-opbouw en de daaruit voortvloeiende neuronale dood in alle drie de muizenstammen.
De wetenschappers ontdekten ook dat soortgelijke processen plaatsvinden in de menselijke hersenen, wat hun bevindingen verder versterkte.
Toen de onderzoekers eenmaal een duidelijker beeld hadden gekregen van de genetische mechanismen die aan het werk zijn bij neurodegeneratie, kamden ze een database met experimentele geneesmiddelen uit om te identificeren welke geneesmiddelen zouden kunnen interveniëren in het genetische proces en mogelijk celdood kunnen voorkomen.
Toen ze deze moleculen in het laboratorium testten, vonden ze bewijs dat ze neurodegeneratie in menselijke cellen konden onderbreken.
"Onze studie is de meest uitgebreide gepubliceerde poging tot nu toe om de bron van neurodegeneratie tussen soorten vast te stellen en biedt een belangrijke routekaart voor de ontwikkeling van potentieel effectieve nieuwe geneesmiddelen voor de ziekte van Alzheimer en andere vormen van dementie."
Senior auteur Dr. Daniel Geschwind
"Er moet nog veel werk worden verzet om medicijnen te ontwikkelen die effectief bij mensen tegen deze doelen kunnen worden gebruikt", zegt Dr. Geschwind. Dit onderzoek staat nog in de kinderschoenen en we moeten niet te enthousiast worden, maar, vervolgt hij, "dit is een bemoedigende stap."
