Ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια στη νευροεπιστήμη φαίνεται πως αρχίζει να ξεδιαλύνεται. Ερευνητές από το University of Cambridge και συνεργαζόμενα ιδρύματα κατάφεραν να δουν και να μετρήσουν για πρώτη φορά τα μικροσκοπικά συσσωματώματα πρωτεϊνών που θεωρούνται υπεύθυνα για την έναρξη της νόσου του Πάρκινσον, μια ανακάλυψη που θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο διαγιγνώσκεται και αντιμετωπίζεται η ασθένεια.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature Biomedical Engineering, βασίζεται σε μια νέα υπερ-ευαίσθητη τεχνική απεικόνισης, ονόματι ASA-PD (Advanced Sensing of Aggregates for Parkinson’s Disease), η οποία επιτρέπει στους επιστήμονες να «φωτίσουν» αόρατες έως τώρα δομές στον εγκέφαλο. Οι δομές αυτές είναι μικρές ομάδες της πρωτεΐνης α-συνουκλεΐνης, γνωστές ως ολιγομερή (oligomers), που έχουν εδώ και χρόνια θεωρηθεί ο σπινθήρας που πυροδοτεί τη νευροεκφυλιστική διαδικασία του Πάρκινσον.
Μέχρι σήμερα, κανείς δεν είχε καταφέρει να τα παρατηρήσει απευθείας σε ανθρώπινο εγκεφαλικό ιστό. Οι επιστήμονες μπορούσαν μόνο να εντοπίσουν μεγαλύτερες μάζες πρωτεϊνών, γνωστές ως σωμάτια Lewy, οι οποίες αποτελούν το «αποτύπωμα» της νόσου σε προχωρημένο στάδιο. Όμως τα νέα δεδομένα δείχνουν ότι η πραγματική ζημιά ξεκινά πολύ νωρίτερα, σε επίπεδο νανοκλίμακας.
«Τα σωμάτια Lewy μας δείχνουν πού έχει περάσει η νόσος, όχι πού βρίσκεται τώρα», εξηγεί ο καθηγητής Steven Lee από το Yusuf Hamied Department of Chemistry στο Cambridge, επικεφαλής της μελέτης. «Αν μπορέσουμε να δούμε τη νόσο στα πρώτα της στάδια, θα έχουμε πολύ πιο καθαρή εικόνα για το πώς ξεκινά και πώς μπορούμε να τη σταματήσουμε πριν εκδηλωθούν τα συμπτώματα».
Η τεχνολογία ASA-PD χρησιμοποιεί φθορίζουσα μικροσκοπία υψηλής ακρίβειας για να εντοπίζει και να αναλύει εκατομμύρια τέτοιους σχηματισμούς πρωτεϊνών σε δείγματα εγκεφαλικού ιστού μετά θάνατον. Επειδή τα ολιγομερή είναι εξαιρετικά μικρά και η εκπομπή φωτός τους αδύναμη, η νέα μέθοδος ενισχύει το σήμα τους μειώνοντας παράλληλα τον «θόρυβο» από το υπόβαθρο. Το αποτέλεσμα είναι η πρώτη καθαρή εικόνα αυτών των μικροσκοπικών δομών μέσα σε ανθρώπινο εγκέφαλο.
Η Rebecca Andrews, μέλος της ερευνητικής ομάδας και συν-συγγραφέας της μελέτης, περιγράφει την εμπειρία με έναν εντυπωσιακό παραλληλισμό: «Είναι σαν να μπορείς να δεις αστέρια στο φως της ημέρας». Η ομάδα εξέτασε δείγματα εγκεφαλικού ιστού από ασθενείς με Πάρκινσον και τα συνέκρινε με υγιή δείγματα παρόμοιας ηλικίας. Τα αποτελέσματα ήταν ξεκάθαρα: και οι δύο ομάδες είχαν ολιγομερή, αλλά στους ασθενείς αυτά τα σωματίδια ήταν μεγαλύτερα, πιο φωτεινά και πολύ περισσότερα σε αριθμό.
Η διαφορά αυτή ενισχύει την υπόθεση ότι η ανάπτυξη των ολιγομερών σχετίζεται άμεσα με την πρόοδο της νόσου. Επιπλέον, οι ερευνητές εντόπισαν μια ειδική κατηγορία ολιγομερών που εμφανίζεται μόνο στους πάσχοντες, κάτι που θα μπορούσε να λειτουργήσει ως πρώιμος βιοδείκτης, ένα είδος «προειδοποίησης» πριν την εκδήλωση των πρώτων συμπτωμάτων.
Ο καθηγητής Lucien Weiss από το Polytechnique Montréal, συν-επικεφαλής της μελέτης, σημειώνει ότι η ASA-PD δεν προσφέρει απλώς μια φωτογραφία της νόσου, αλλά έναν ολόκληρο «άτλαντα» των μεταβολών των πρωτεϊνών στον εγκέφαλο. «Τώρα που μπορούμε να δούμε πού βρίσκονται αυτά τα ολιγομερή, μπορούμε να στοχεύσουμε συγκεκριμένα είδη κυττάρων σε επιλεγμένες περιοχές του εγκεφάλου», ανέφερε, προσθέτοντας ότι παρόμοιες τεχνικές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και σε άλλες νευροεκφυλιστικές παθήσεις, όπως η Νόσος Αλτσχάιμερ και το σύνδρομο Χάντινγκτον.
Η σημασία της ανακάλυψης είναι τεράστια, όχι μόνο γιατί ανοίγει νέες προοπτικές για έγκαιρη διάγνωση, αλλά και επειδή προσφέρει έναν νέο τρόπο να κατανοήσουμε τη λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου. Όπως εξηγεί η καθηγήτρια Sonia Gandhi από το Francis Crick Institute,
Ο μόνος πραγματικός τρόπος να καταλάβουμε τι συμβαίνει στη νόσο είναι να μελετήσουμε άμεσα τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Αυτό όμως είναι εξαιρετικά δύσκολο λόγω της πολυπλοκότητάς του. Με αυτή την τεχνολογική τομή, ελπίζουμε να κατανοήσουμε πού, πότε και γιατί σχηματίζονται τα συσσωματώματα πρωτεϊνών και πώς αλλάζουν το περιβάλλον του εγκεφάλου, οδηγώντας στη νόσο.
Η έρευνα υποστηρίχθηκε από οργανισμούς όπως το Aligning Science Across Parkinson’s (ASAP), το Michael J. Fox Foundation και το Medical Research Council (MRC), μέλος του UK Research and Innovation (UKRI). Οι ερευνητές τόνισαν πως τίποτα από αυτά δεν θα ήταν δυνατό χωρίς τις δωρεές εγκεφαλικού ιστού από ασθενείς και οικογένειες, χάρη στις οποίες μπορούμε να φτάνουμε πιο κοντά στην κατανόηση και, τελικά, στην αντιμετώπιση της νόσου του Πάρκινσον.
[source]
