Onderzoekers van de Tokyo Medical and Dental University (TMDU) voorspellen en bevestigen een belangrijke eiwitbemiddelaar van dementie bij frontotemporale kwabdegeneratie en de ziekte van Alzheimer met behulp van een nieuwe wiskundige analyse
Tokio, Japan – Dementie heeft vele gezichten en vanwege het brede scala aan manieren waarop het zich kan ontwikkelen en patiënten kan beïnvloeden, kan het een hele uitdaging zijn om te behandelen. Nu echter, met behulp van supercomputeranalyse van big data, konden onderzoekers uit Japan voorspellen dat één enkel eiwit een sleutelfactor is in de schade veroorzaakt door twee veel voorkomende vormen van dementie.
In een studie die deze maand in Communications Biology is gepubliceerd, hebben onderzoekers van de Tokyo Medical and Dental University (TMDU) onthuld dat het eiwit HMGB1 een belangrijke speler is in zowel frontotemporale kwabdegeneratie als de ziekte van Alzheimer, twee van de meest voorkomende oorzaken van dementie.
Frontotemporale kwabdegeneratie kan worden veroorzaakt door mutatie van verschillende genen, wat betekent dat geen enkele behandeling voor alle patiënten geschikt is. Er zijn echter enkele overeenkomsten tussen frontotemporale kwabdegeneratie en de ziekte van Alzheimer, wat de onderzoekers van Tokyo Medical and Dental University (TMDU) ertoe bracht om na te gaan of deze twee aandoeningen op dezelfde manier schade aan de hersenen veroorzaken.
“Alzheimerziektepathologie en frontotemporale kwabdegeneratie gaan vaak samen in de postmortale hersenen”, legt hoofdauteur van de studie Meihua Jin uit. “Vanwege deze overlap wilden we onderzoeken of de moleculaire mechanismen van ziekte ook vergelijkbaar waren.”
Om dit te doen, gebruikten de onderzoekers een geavanceerde techniek, moleculaire netwerkanalyse genaamd, om een momentopname te maken van welke eiwitten tot expressie worden gebracht, en in welke mate, bij muizen die genetisch gemanipuleerd waren om de ziekte van Alzheimer en frontotemporale kwabdegeneratie na te bootsen. Supercomputeranalyse van deze eiwitnetwerken werd uitgevoerd bij muizen van verschillende leeftijden om een dynamisch beeld te krijgen van hoe ze in de loop van de tijd veranderden.
“De resultaten waren verrassend duidelijk”, zegt senior auteur Hitoshi Okazawa. “We ontdekten dat de kerneiwit-eiwitinteractienetwerken bij de ziekte van Alzheimer en bij frontotemporale kwabdegeneratie sterk op elkaar leken en bijna 50% van de kernknooppunten deelden.”
Verdere analyse van deze kerneiwitknooppunten voorspelde dat signalering via HMGB1, dat een kritische factor is bij de ziekte van Alzheimer, ook een sleutelrol speelt bij frontotemporale kwabdegeneratie. Belangrijk is dat dit resultaat werd bevestigd door de onderzoekers die ontdekten dat de behandeling van muizen met frontotemporale kwabdegeneratie met een antilichaam tegen HMGB1 hun langetermijngeheugen, kortetermijngeheugen en ruimtelijk geheugen verbeterde.
“Onze nieuwe methode voorspelde en identificeerde met succes HMGB1 als een belangrijk doelwit voor de behandeling van patiënten met dementie als gevolg van frontotemporale kwabdegeneratie, ongeacht de genetische basis van de ziekte”, zegt Jin.
Gezien het feit dat het geheugen van de muizen herstelde na enkele maanden behandeling met het anti-HMGB1-antilichaam, is het mogelijk dat behandelingen die op dit eiwit zijn gericht, de schade bij patiënten met frontotemporale kwabdegeneratie daadwerkelijk kunnen terugdraaien. Omdat vergelijkbare moleculaire veranderingen worden gezien bij veel verschillende soorten dementie, zou een behandeling op basis van dit antilichaam effectief kunnen zijn bij een breed scala van patiënten.
Vertaling: Andre Teirlinck