โปรตีนที่พับผิดปกติซึ่งเชื่อมโยงกับโรคอัลไซเมอร์และภาวะสมองเสื่อมพบว่ามีมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ประวัติศาสตร์การวิจัยโรคอัลไซเมอร์มุ่งเน้นไปที่การต่อสู้ระหว่างอะไมลอยด์ เอ-เบตา และเทา ซึ่งทั้งสองอย่างนี้สามารถทำลายเซลล์ประสาทและขัดขวางความสามารถในการทำงานของสมองได้ แต่งานวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าคราบพลัคเหนียวๆ ในสมองเหล่านี้อาจไม่ได้ทำงานโดยลำพัง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์ได้ระบุโปรตีนที่มีการพับผิดปกติในหนูมากกว่า 200 ชนิด ซึ่งอาจเชื่อมโยงกับภาวะความสามารถในการรับรู้ลดลงตามอายุ

การค้นพบเหล่านี้อาจช่วยนำทางไปสู่การค้นพบเป้าหมายการบำบัดและวิธีการรักษาใหม่ๆ ในมนุษย์ ซึ่งอาจช่วยบรรเทาความทุกข์ทรมานของผู้คนหลายล้านคนที่อายุมากกว่า 65 ปี ซึ่งป่วยด้วยโรคอัลไซเมอร์ โรคสมองเสื่อม หรือโรคอื่นๆ ที่ทำให้พวกเขาสูญเสียความทรงจำและความเป็นอิสระเมื่ออายุมากขึ้น

“อะไมลอยด์คือกลุ่มของโปรตีนที่มีรูปร่างผิดปกติ พวกมันมีขนาดใหญ่ น่าเกลียด และมองเห็นได้ง่ายภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่พวกมันดึงดูดความสนใจของเรา แต่เราเห็นโปรตีนหลายร้อยชนิดที่มีการพับตัวผิดปกติในลักษณะที่ไม่รวมตัวกันเป็นก้อนอะไมลอยด์ แต่ดูเหมือนว่าพวกมันจะส่งผลกระทบต่อการทำงานของสมอง” สตีเฟน ฟรีด ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านเคมีและนักวิทยาศาสตร์ด้านโปรตีน ผู้ศึกษาว่าโมเลกุลในสมองเปลี่ยนแปลงไปตามอายุอย่างไร กล่าว

“การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าอะไมลอยด์เป็นเพียงส่วนยอดของภูเขาน้ำแข็งเท่านั้น”

ผลการวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสารScience Advances

เพื่อทำความเข้าใจความแตกต่างในระดับโมเลกุลระหว่างสมองที่เสื่อมถอยและสมองที่เสื่อมถอยลง Fried และทีมวิจัยได้ศึกษาหนูอายุ 2 ปี จำนวน 17 ตัวที่เลี้ยงในอาณานิคมเดียวกัน หนู 7 ตัวทำคะแนนได้ไม่ดีในการทดสอบความจำและการแก้ปัญหา และถูกพิจารณาว่ามีความบกพร่องทางสติปัญญา ในขณะที่หนู 10 ตัวทำคะแนนได้ดีกว่าหนูอายุ 6 เดือน

จากนั้นนักวิจัยได้วัดโปรตีนมากกว่า 2,500 ชนิดในฮิปโปแคมปัส ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสมองที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้เชิงพื้นที่และความจำ

เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุโปรตีนจำนวนมากได้ว่าโปรตีนแต่ละตัวมีรูปร่างผิดปกติหรือมีการพับตัวผิดปกติ ทำให้นักวิจัยสามารถระบุได้ว่าโปรตีนชนิดใดมีการพับตัวผิดปกติในหนูทุกตัวและเกี่ยวข้องกับการแก่โดยทั่วไป และโปรตีนชนิดใดมีการพับตัวผิดปกติเฉพาะในหนูที่มีความบกพร่องทางสติปัญญาเท่านั้น

โปรตีนมากกว่า 200 ชนิดมีรูปร่างผิดปกติในหนูที่มีความบกพร่องทางสติปัญญา แต่ยังคงรูปร่างเดิมในหนูที่มีสุขภาพแข็งแรงทางสติปัญญา ผลการวิจัยที่นักวิจัยกล่าวว่าชี้ให้เห็นว่าโปรตีนบางชนิดมีส่วนทำให้เกิดการเสื่อมถอยทางสติปัญญา

โปรตีนที่พับผิดรูปไม่สามารถทำหน้าที่ที่จำเป็นต่อการทำงานของเซลล์ได้อย่างเหมาะสม ดังนั้นเซลล์จึงมีระบบเฝ้าระวังตามธรรมชาติที่สามารถระบุและทำลายโปรตีนที่ “ไม่ดี” เหล่านี้ได้ ก่อนหน้านี้นักวิจัยเคยคิดว่าโปรตีนที่พับผิดรูป โดยเฉพาะโปรตีนเอ-เบตาและเทา จะก่อให้เกิดปัญหาเฉพาะเมื่อโปรตีนเหล่านี้รวมตัวกันเป็นอะไมลอยด์เท่านั้น

“เราคิดว่ามีโปรตีนจำนวนมากที่สามารถพับตัวอย่างไม่ถูกต้อง ไม่ได้สร้างอะไมลอยด์ และยังคงเป็นปัญหาอยู่” ฟรีดกล่าว “และนั่นชี้ให้เห็นว่าโปรตีนที่มีรูปร่างผิดปกติเหล่านี้กำลังหลุดรอดระบบเฝ้าระวังในเซลล์ไป”

อย่างไรก็ตาม โปรตีนที่พับผิดปกติเหล่านี้หลุดออกจาก "ระบบรักษาความปลอดภัย" ของเซลล์ได้อย่างไรยังคงเป็นปริศนา

ต่อไปทีมงานวางแผนที่จะศึกษาโปรตีนที่ผิดรูปภายใต้กล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูงเพื่อให้ได้ภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้นว่าการผิดรูปของโปรตีนนั้นมีลักษณะอย่างไรในระดับโมเลกุล

“พวกเราหลายคนคงเคยประสบกับคนที่ตนรักหรือญาติๆ ที่มีความสามารถในการทำกิจวัตรประจำวันที่ต้องใช้ความสามารถทางสติปัญญาได้น้อยลง” ฟรีดกล่าว

“การเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นทางกายภาพในสมองอาจนำไปสู่การรักษาและการป้องกันที่ดีขึ้น”