Bilim insanları, Parkinson hastalığına yol açan gizli protein kümelerini ortaya çıkaran yeni bir görüntüleme tekniği geliştirdiler. Bu çığır açan gelişme, erken teşhiste devrim yaratabilir ve hastalığın beyinde nasıl yerleştiğini ortaya çıkarabilir.
Araştırmacılar, Parkinson hastalığına neden olduğu düşünülen protein kümelerini ilk kez doğrudan görüp ölçtüler ve bu, dünyanın en hızlı büyüyen nörolojik rahatsızlığının anlaşılmasında önemli bir dönüm noktası oldu.
Alfa-sinüklein oligomerleri olarak bilinen bu mikroskobik kümelerin uzun zamandır Parkinson hastalığının başlangıç noktası olduğundan şüpheleniliyordu, ancak şimdiye kadar insan beyin dokusunda tespit edilememişlerdi.
Cambridge Üniversitesi, UCL, Francis Crick Enstitüsü ve Polytechnique Montréal'den bir ekip, bilim insanlarının insan beyin dokusundaki bu protein kümelerini görselleştirmelerine, saymalarına ve karşılaştırmalarına olanak tanıyan güçlü bir görüntüleme yaklaşımı geliştirdi. Bir araştırmacı, bu çığır açan gelişmeyi "gün ışığında yıldızları görebilmek gibi" olarak nitelendirdi.
Nature Biomedical Engineering dergisinde yayımlanan bulgular, bilim insanlarının Parkinson hastalığını inceleme biçimini değiştirebilir, hastalığın beyinde nasıl yayıldığı konusunda yeni bakış açıları sunabilir ve daha erken teşhis ve daha hedefli tedavilerin önünü açabilir.
Parkinson: Büyüyen Bir Küresel Sağlık Sorunu
İngiltere'de şu anda 166.000'den fazla kişi Parkinson hastalığıyla yaşıyor ve dünya genelindeki toplam sayının 2050 yılına kadar 25 milyona ulaşması bekleniyor. Mevcut ilaçlar titreme ve tutulma gibi semptomları hafifletebilse de hiçbiri hastalığın ilerlemesini durduramıyor veya yavaşlatamıyor.
Bir asırdan fazla bir süredir doktorlar, Parkinson hastalığını Lewy cisimcikleri olarak bilinen büyük protein birikintilerinin varlığıyla teşhis ediyorlar. Ancak araştırmacılar, daha küçük, erken evre oligomerlerin beyin hücrelerine zarar verebileceğine uzun zamandır inanıyorlardı. Şimdiye kadar, sadece birkaç nanometre uzunluğundaki bu mikroskobik yapıları doğrudan gözlemlemek imkansızdı.
Parkinson Hastalığını En Erken Evrelerinde Görmek
Araştırmaya eş başkanlık eden Cambridge Üniversitesi Yusuf Hamied Kimya Bölümü'nden Profesör Steven Lee, "Lewy cisimcikleri Parkinson hastalığının ayırt edici özelliğidir, ancak esasen hastalığın şu anda nerede olduğunu değil, geçmişte nerede olduğunu gösterirler," dedi. "Parkinson hastalığını en erken evrelerinde gözlemleyebilirsek, bu bize hastalığın beyinde nasıl geliştiği ve nasıl tedavi edebileceğimiz hakkında çok daha fazla bilgi verecektir."
Bunu başarmak için araştırmacılar, ASA-PD (Parkinson Hastalığı için Gelişmiş Agrega Algılama) adlı bir yöntem geliştirdiler. Bu ultra hassas floresan mikroskopi tekniği, ölüm sonrası beyin örneklerinde milyonlarca oligomeri tespit edip analiz edebiliyor. Oligomerler çok küçük olduğu için sinyalleri zayıf, ancak ASA-PD bu sinyali güçlendirirken arka plan gürültüsünü azaltarak bilim insanlarının tek tek alfa-sinüklein kümelerini ilk kez net bir şekilde görmelerini sağlıyor.
Görünmeyeni Aydınlatmak
Lee'nin laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olarak çalışırken çalışmayı yürüten ortak yazar Dr. Rebecca Andrews, "Oligomerleri insan beyin dokusunda bu ölçekte doğrudan inceleyebildiğimiz ilk sefer bu: Sanki gün ışığında yıldızları görebiliyormuşuz gibi," dedi. "Parkinson araştırmalarında yeni kapılar açıyor."
Araştırmacılar, Parkinson hastalarından alınan beyin dokularını incelediler ve benzer yaştaki sağlıklı bireylerden alınan örneklerle karşılaştırdılar. Her iki grupta da oligomerlerin mevcut olduğunu, ancak Parkinson hastalarında kümelerin daha büyük, daha parlak ve çok daha fazla sayıda olduğunu buldular. Bu fark, oligomer büyümesi ile hastalığın ilerlemesi arasında güçlü bir bağlantı olduğunu gösteriyor.
Hastalığın En Erken Belirtilerine Dair İpuçları
Ekip ayrıca, yalnızca Parkinson hastalarında bulunan ve hastalığın en erken tespit edilebilir belirtilerini temsil edebilecek, muhtemelen semptomlar ortaya çıkmadan yıllar önce ortaya çıkan benzersiz bir oligomer alt kümesini de tanımladı.
Araştırmaya eş liderlik eden Polytechnique Montréal'den Profesör Lucien Weiss, "Bu yöntem bize sadece anlık bir görüntü sunmuyor," dedi. "Beyindeki protein değişimlerinin kapsamlı bir atlasını sunuyor ve benzer teknolojiler Alzheimer ve Huntington gibi diğer nörodejeneratif hastalıklara da uygulanabilir."
"Oligomerler samanlıktaki iğneydi, ancak artık bu iğnelerin nerede olduğunu bildiğimize göre, beynin belirli bölgelerindeki belirli hücre tiplerini hedeflememize yardımcı olabilir."
İnsan Beynine Yeni Bir Pencere
Araştırmaya eş liderlik eden Francis Crick Enstitüsü'nden Profesör Sonia Gandhi, "İnsan hastalıklarında neler olup bittiğini gerçekten anlamanın tek yolu insan beynini doğrudan incelemektir, ancak beynin karmaşık yapısı nedeniyle bu oldukça zordur," dedi. "Bu teknolojik engeli aşmanın, protein kümelerinin neden, nerede ve nasıl oluştuğunu ve bunun beyin ortamını nasıl değiştirip hastalığa yol açtığını anlamamızı sağlayacağını umuyoruz."
Bu araştırma, Parkinson Hastalığı Üzerinde Bilimi Hizalama (ASAP), Michael J. Fox Vakfı ve Birleşik Krallık Araştırma ve İnovasyon (UKRI) bünyesindeki Tıbbi Araştırma Konseyi'nin (MRC) desteğiyle mümkün olmuştur. Ekip, Parkinson hastalığının anlaşılmasını ve olası tedavisini ilerletmek için bu tür keşiflerin yapılmasını sağlayarak araştırmalara beyin dokusu bağışlayan hastalara, ailelere ve bakıcılara minnettarlığını dile getirmiştir.
