מדעני רפואת Weill Cornell פיתחו מודל נוירון אנושי חדשני המדמה בצורה חזקה את התפשטות אגרגטים של חלבון טאו במוח – תהליך שמניע ירידה קוגניטיבית במחלת אלצהיימר ודמנציה פרונטו-טמפורלית. מודל חדש זה הוביל לזיהוי מטרות טיפוליות חדשות שעלולות לחסום את התפשטות הטאו.
המחקר הפרה-קליני, שפורסם ב-5 באפריל ב תָאמהווה התקדמות משמעותית בחקר מחלת האלצהיימר.
נכון לעכשיו אין טיפולים שיכולים לעצור את התפשטות אגרגטים טאו במוחם של חולים עם מחלת אלצהיימר. מודל הנוירון האנושי שלנו של התפשטות טאו מתגבר על המגבלות של מודלים קודמים וחשף מטרות פוטנציאליות לפיתוח תרופות שלא היו ידועות בעבר".
ד"ר לי גן, מחבר המחקר הראשי, מנהל המכון לחקר מחלת האלצהיימר של הלן ורוברט אפל והפרופסור הנכבד ברטון פ. וג'ודית ב' רזניק למחלות ניווניות במכון לחקר המוח והנפש של משפחת Feil ב-Weill Cornell Medicine
תאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים יכולים להתפתח לכל תא בגוף וניתן לשדל אותם להפוך לנוירונים למודל של מחלות מוח בצלחת מעבדה. עם זאת, זה היה כמעט בלתי אפשרי ליצור מודל של התפשטות טאו בנוירונים צעירים אלה, שכן התפשטות טאו דורשת עשרות שנים במוח מזדקן.
הצוות של ד"ר גן השתמש בטכנולוגיית CRISPR כדי לשנות את הגנום של תאי גזע אנושיים, מה שגרם להם לבטא צורות של טאו הקשורות למוח מזדקן חולה. "המודל הזה היה מחליף משחקים, המדמה התפשטות טאו בנוירונים תוך שבועות – תהליך שלרוב ייקח עשרות שנים במוח האנושי", אמר ד"ר גאן.
במסע שלהם לעצור את התפשטות הטאו, הצוות של ד"ר גאן השתמש בסריקה של CRISPRi כדי להשבית אלף גנים כדי לברר את תפקידם בהפצת הטאו. הם גילו 500 גנים שיש להם השפעה משמעותית על שפע הטאו.
"טכנולוגיית CRISPRi אפשרה לנו להשתמש בגישות חסרות פניות כדי לחפש מטרות סמים, לא מוגבל למה שדווח בעבר על ידי מדענים אחרים", אמרה אחת מכותבות המחקר המובילות סלסט פארה בראבו, מועמדת לדוקטורט במדעי המוח בבית הספר לרפואה של וייל קורנל. מדעים עובדים במעבדת גן.
תגלית אחת כוללת את מפל UFMylation, תהליך תאי הכולל התקשרות של חלבון קטן בשם UFM1 לחלבונים אחרים. הקשר של תהליך זה לממרח טאו לא היה ידוע בעבר. מחקרים שלאחר המוות של מוחות של חולים עם מחלת אלצהיימר מצאו ש-UFMylation משתנה, והצוות מצא גם במודלים פרה-קליניים שעיכוב של האנזים הנדרש ל-UFMylation חוסם את התפשטות הטאו בנוירונים.
"אנו מעודדים במיוחד מהאישור שעיכוב UFMylation חסם את התפשטות הטאו גם בנוירונים אנושיים וגם במודלים של עכברים", אמר מחבר המאמר ד"ר שיאושינג גונג, פרופסור חבר למחקר במדעי המוח במכון אפל ב-Weill Cornell Medicine.
טיפולים רבים במחלת האלצהיימר מראים בתחילה הבטחה במודלים של עכברים אך אינם מצליחים בניסויים קליניים, אמר ד"ר גן. עם מודל התא האנושי החדש, היא אופטימית לגבי הדרך שלפניה. "התגליות שלנו בנוירונים אנושיים פותחות את הדלת לפיתוח טיפולים חדשים שיכולים באמת לעשות את ההבדל עבור אלה שסובלים מהמחלה ההרסנית הזו."
