Nghiên cứu Y - Dược Thứ ba, ngày 11/5/2021

Phương pháp mới xác định các tập hợp protein tau xuất hiện trong các cấu trúc cơ thể khỏe mạnh

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kính hiển vi và máy học để phân biệt các tập hợp protein tau xảy ra như một phần của các chức năng lành mạnh với các tập hợp xảy ra trong bệnh tật.
Ảnh minh họa
Ảnh minh họa
Hóa ra không phải tất cả sự tích tụ của protein tau đều xấu, và một nhóm các nhà nghiên cứu từ Trường Y Perelman thuộc Đại học Pennsylvania đã phát triển một phương pháp để chỉ ra điều đó. Sử dụng các mô hình tế bào của động vật có vú, các nhà nghiên cứu đã kết hợp kính hiển vi có độ phân giải cực cao với máy học để cho thấy rằng tau thực sự tạo thành các tập hợp nhỏ khi là một phần sinh lý bình thường của cơ thể. Thông qua đó, họ có thể phân biệt giữa những uẩn xuất hiện trong điều kiện khỏe mạnh với những uẩn có liên quan đến các bệnh thần kinh, có khả năng mở ra cánh cửa để sàng lọc các phương pháp điều trị có thể phá vỡ các uẩn có hại. Nghiên cứu này đã được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ.

Tác giả chính của nghiên cứu, Melike Lakadamyali, tiến sĩ, phó giáo sư về Sinh lý học, cho biết: “Không có nhiều công cụ có thể hình dung các tập hợp protein nhỏ, bệnh lý trong tế bào. "Nhưng thông qua công nghệ máy học được cung cấp bởi kính hiển vi siêu phân giải, chúng tôi tin rằng chúng tôi có thể chứng minh rằng tau tạo thành cả tập hợp sinh lý bình thường và tập hợp bệnh lý riêng biệt. Khi làm như vậy, chúng tôi đã tạo ra một phương pháp hữu ích có thể là cơ sở cho nghiên cứu mới vào các phương pháp điều trị thích hợp cho các bệnh lý liên quan đến tau. "

Tau là một protein gắn vào cấu trúc vi ống của sợi trục - hoạt động giống như đường cao tốc trong tế bào thần kinh. Trước đây, các tập hợp tau được cho là chỉ hình thành khi tau rơi khỏi các vi ống. Chúng có liên quan đến một số bệnh thần kinh, bao gồm cả bệnh Alzheimer và các loại sa sút trí tuệ khác. Tuy nhiên, nó chỉ ra rằng các tập hợp tau nhỏ cũng có thể hình thành các tình trạng bệnh bên ngoài.

Tác giả chính của nghiên cứu, Melina Theoni Gyparaki, một nghiên cứu sinh tại phòng thí nghiệm của Lakadamyali, cho biết: “Về nội tâm, có giá trị trong việc phân biệt đâu là một phần của hệ thần kinh của một người khỏe mạnh. "Thật không may, vẫn chưa có một quy trình nào đủ nhạy để tạo ra sự khác biệt đó bên trong các tế bào. Vì vậy, chúng tôi bắt đầu tạo ra một quy trình sử dụng mô hình tế bào động vật có vú."

Đầu tiên, các nhà nghiên cứu sử dụng kính hiển vi có độ phân giải cực cao có khả năng nhìn vào các phân tử đơn lẻ để phân biệt các đồng phân sinh lý và bệnh lý (dạng phân tử). Các monome, dimer và trimers, là các oligome được tạo thành tương ứng từ một, hai và ba phân tử tau, có nhiều khả năng kết thúc với các điều kiện sinh lý khỏe mạnh vì chúng được liên kết với các vi ống và chức năng bình thường.

Khi nhóm nghiên cứu xem xét các cấu trúc tau liên quan đến mô hình tế bào động vật có vú gần đúng với chứng sa sút trí tuệ phía trước với bệnh Parkinson liên quan đến nhiễm sắc thể 17 (FTDP-17) - một căn bệnh liên quan đến sự kết tụ tau - thì các cấu trúc này lớn hơn và phức tạp hơn. Đây dường như là những tập hợp tau bệnh lý đã vỡ ra.


Với sự khác biệt về cấu hình được thiết lập, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một thuật toán học máy để phân loại các tập hợp tau bệnh lý chỉ theo hình dạng. Ngoài ra, họ đã sử dụng các kháng thể có thể phát hiện và phân biệt khi các tập hợp tau trở nên "siêu phosphoryl hóa" - khi chúng thu nhận nhiều nhóm phốt phát và có xu hướng vỡ ra một cách có hại. Kết hợp các phương pháp này cho thấy tau chứa các nhóm photphat trên một số axit amin nhất định có nhiều khả năng tạo thành các sợi tuyến tính, một cấu trúc mỏng, trái ngược với các hình dạng khác của tập hợp tau.

Lakadamyali cho biết: “Phương pháp chúng tôi phát triển để xác định các tập hợp tau chưa phải là một công cụ chẩn đoán, nhưng chúng tôi nghĩ rằng nó sẽ là một công cụ nghiên cứu hữu ích cho bất kỳ ai quan tâm đến việc nghiên cứu các cơ chế dẫn đến sự oligome hóa protein bệnh lý trong bệnh thoái hóa thần kinh.

Các tổng hợp Tau không phải là những tập hợp duy nhất mà phương pháp này có thể được sử dụng để phân loại. Có cơ hội sử dụng nó trên các protein tích tụ tiềm ẩn bệnh lý khác, chẳng hạn như alpha-synuclein, có liên quan đến bệnh Parkinson, hoặc Huntingtin, liên quan đến bệnh Huntington. Nó cũng có thể được sử dụng để sàng lọc các phương pháp điều trị tiềm năng cho những tình trạng này mà không gây hại cho các phức hợp protein thông thường của cơ thể.

Nhóm hiện đang nghiên cứu các cơ chế tiềm năng để xóa các tập hợp tau và xác định những con đường khác có thể hữu ích trong vấn đề này.

Lakadamyali cho biết: “Chúng tôi cũng đang tiếp tục sử dụng phương pháp mà chúng tôi đã nghĩ ra để hình dung các tập hợp tau trong các lát mô não sau khi chết của con người do bệnh Alzheimer để xác định vai trò của các sửa đổi sau dịch mã của tau trong việc tổng hợp”.

Các tác giả khác trong nghiên cứu này bao gồm Arian Arab, Elena Sorokina, Adriana Santiago-Ruiz, Christopher Bohrer, và Jie Xiao.

Nguồn : Trường Y Đại học Pennsylvania
- Thuocbietduoc.com.vn cung cấp thông tin về hơn 30.000 loại thuốc theo toa, thuốc không kê đơn. - Các thông tin về thuốc trên Thuocbietduoc.com.vn cho mục đích tham khảo, tra cứu và không dành cho tư vấn y tế, chẩn đoán hoặc điều trị. - Khi dùng thuốc cần tuyệt đối tuân theo theo hướng dẫn của Bác sĩ
- Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất cứ hậu quả nào xảy ra do tự ý dùng thuốc dựa theo các thông tin trên Thuocbietduoc.com.vn
Thông tin Thuốc và Biệt Dược
- Giấy phép ICP số 235/GP-BC.
© Copyright Thuocbietduoc.com.vn
- Email: contact@thuocbietduoc.com.vn