Alzheimer'ı çözen harita ortaya çıktı
Alzheimer üzerine yürütülen yeni bir çalışma, hastalığın beyindeki gen aktivitesini gösteren türünün ilk örneği bir genetik harita ortaya koydu. Bu harita yalnızca belirli beyin hücrelerindeki gen aktivitesinin anlık görüntülerini sunmakla kalmıyor, aynı zamanda genler arasındaki bağlantıları ve olası zincirleme etki yollarını da gösteriyor.
ABD’deki iki üniversitedeki araştırmacılarından oluşan ekip, haritayı kullanarak gen aktivitesinde ana kavşak noktaları gibi davranan genleri belirledi. Bu genlerin gelecekte Alzheimer tedavilerinde hedef alınabileceği belirtiliyor.
Epidemiyolog Min Zhang, farklı beyin hücrelerinin Alzheimer’da ayrı roller üstlendiğini ancak moleküler düzeyde nasıl etkileşime girdiklerinin net olmadığını ifade ederek, çalışmalarının gözlemsel ilişkilerden nedensel mekanizmaların ortaya çıkarılmasına geçiş sağladığını söyledi.
Araştırmada SIGNET (Statistical Inference on Gene Regulatory Networks) adlı yeni geliştirilen bir makine öğrenmesi sistemi kullanıldı.
Ekip, Alzheimer nedeniyle hayatını kaybetmiş 272 kişinin beyin dokusunu ayrıntılı biçimde analiz etti. Yazılım, daha önce Alzheimer ile ilişkilendirilmiş genlere odaklanarak bu genlerin hangi diğer genleri etkileyebileceğini araştırdı.
SIGNET’in hem tek hücreli RNA dizileme hem de tüm genom dizileme verilerini analiz edebilmesi sayesinde, belirli hücre tiplerindeki gen aktiviteleri ile bu hücrelerin genetik başlangıç noktaları karşılaştırılabildi.
Epidemiyolog Dabao Zhang, çoğu gen haritalama aracının birlikte hareket eden genleri gösterebildiğini ancak değişimi hangi genlerin tetiklediğini belirleyemediğini, ayrıca bazı yöntemlerin genler arasındaki geri besleme döngülerini göz ardı ettiğini belirtti. Geliştirilen yaklaşımın ise DNA’da kodlanan bilgiden yararlanarak gerçek neden-sonuç ilişkilerini ortaya koyabildiği vurgulandı.
Elde edilen veriler, beyin sinyalleşmesi için hayati öneme sahip uyarıcı nöronlarda Alzheimer ile ilişkili genetik bağlantıların en fazla bozulmayı gösterdiğini ortaya koydu. Bu hücrelerde yaklaşık 6 bin neden-sonuç etkileşimi tespit edildi.
Ayrıca genetik harita, Alzheimer’lı az sayıda ek insan beyni üzerinde yapılan doğrulama çalışmalarıyla test edildi ve benzer zincirleme reaksiyonlara dair kanıtlar bulundu.
Araştırmacılar, daha önce gizli kalan bu gen iletişim ağlarının, Alzheimer’ın beyindeki gen ifadesini nasıl değiştirdiğini çok daha ayrıntılı biçimde ortaya koyduğunu belirtiyor.
Bu durum, hastalığın ilerleyişini anlama ve onu durdurabilecek ya da tersine çevirebilecek yaklaşımlar geliştirme açısından yeni fırsatlar sunuyor. Özellikle hafıza ve biliş üzerinde ağır etkiler yaratan Alzheimer’da, uyarıcı nöronlardaki yaygın bozulma ve ana kontrol genlerinin belirlenmesi, daha spesifik ilaç hedeflerinin önünü açabilir.
Bununla birlikte araştırmacılar, çalışmanın söz konusu gen değişimlerinin Alzheimer’a kesin olarak neden olduğunu kanıtlamadığını vurguluyor. Bir sonraki adımda, Alzheimer’dan etkilenmemiş beyin dokularıyla karşılaştırmalar yapılarak hangi genetik değişimlerin hastalığa özgü olduğu, hangilerinin yaşlanmanın normal süreçlerinden kaynaklandığı ayırt edilmeye çalışılacak.