Expertos de la Universidad de Tokio han identificado una nueva proteína en la vía que conduce a la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores utilizaron las "tijeras moleculares" de CRISPR / Cas9 para buscar nuevos genes relacionados con la enfermedad neurodegenerativa.
Las causas exactas de la enfermedad de Alzheimer siguen siendo desconocidas, pero una de las teorías mejor respaldadas se centra en una proteína llamada beta amiloide. La agregación o agrupamiento y el depósito de dos proteínas, beta amiloide y tau, en todo el cerebro de un pacienteson una firma de la enfermedad de Alzheimer.
CRISPR / Cas9 permite a los científicos realizar cambios específicos en el ADN dentro de las células. Los investigadores utilizaron el sistema CRISPR / Cas9 para eliminar genes individuales en células de ratón que crecían en un plato y luego midieron la cantidad de beta amiloide que producían las células.
"Creemos que esta es la primera vez que alguien ha utilizado esta técnica de cribado genético CRISPR / Cas9 para buscar cambios en la producción de beta amiloide", dijo Yukiko Hori, coautor del artículo de investigación publicado en Diario de FASEB y profesor de la Universidad de Tokio.
Los investigadores probaron un total de 19,150 genes individuales para determinar su efecto sobre los niveles de beta amiloide y descartaron todos menos uno: calcio y proteína de unión a integrina 1 CIB1.
Las células sin genes CIB1 funcionales produjeron niveles anormalmente altos de proteína beta amiloide.
"Nadie sabe por qué se produce el depósito de beta amiloide en los cerebros de los pacientes con enfermedad de Alzheimer, pero creemos que un punto de partida del proceso podría ser CIB1", dijo el profesor Taisuke Tomita, experto en bioquímica patológica de la Universidad de Tokio y líderdel laboratorio de investigación que realizó el estudio.
En las células sanas, CIB1 no participa directamente en el procesamiento de la beta amiloide, pero CIB1 permanece unido a una proteína llamada gamma secretasa tanto dentro de las células como en la membrana celular. En las células sin CIB1, la gamma secretasa pasa más tiempo dentro de la célula y nono se mueva a la membrana.
La proteína beta amiloide pasa por un proceso de recortes de varios pasos antes de alcanzar su forma final. En condiciones saludables, la gamma secretasa procesa los precursores beta amiloide para producir la proteína beta amiloide final. Esa actividad de procesamiento se produce en un compartimento interno dentro de la célula, luegoLa gamma secretasa se mueve hacia la membrana de la superficie celular.
Experimentos adicionales en células de ratón permitieron a los investigadores rastrear cómo CIB1 regula la gamma secretasa. En las células sanas, CIB1 no participa directamente en la actividad de la gamma secretasa para procesar la beta amiloide, pero CIB1 se une a la gamma secretasa tanto en el compartimento interno como en elmembrana de la superficie celular.
En las células sin CIB1, la gamma secretasa permanece en el compartimento interno dentro de la célula y no se mueve hacia la membrana superficial. Más tiempo en ese compartimento interno permite que la gamma secretasa produzca más proteínas beta amiloides.
"Nuestros resultados muestran que la regulación de la ubicación de CIB1 y gamma secretasa podría ser un nuevo objetivo para la terapia de la enfermedad de Alzheimer", dijo Hori.
Convencido por sus experimentos celulares, el equipo de investigación de Tomita decidió buscar directamente cambios en la cantidad de CIB1 en el cerebro de los pacientes con enfermedad de Alzheimer. Los datos de los pacientes que examinaron provienen de un proyecto a largo plazo con sede en los EE. UU., The ReligiousOrdenes Estudio y Proyecto Memoria y Envejecimiento ROSMAP. El proyecto rastrea la salud de los voluntarios que son todos líderes religiosos profesionales monjas, sacerdotes, hermanos y aceptan donar sus órganos para investigación después de su muerte.
Las personas diagnosticadas con la enfermedad de Alzheimer en etapa temprana tenían niveles más bajos de CIB1 en el cerebro que las personas sanas. Paradójicamente, las personas diagnosticadas con la enfermedad de Alzheimer en etapa tardía tenían niveles de CIB1 más altos que los saludables.
"No podemos decir con certeza por qué CIB1 aumenta en la etapa tardía de la enfermedad de Alzheimer. Lo importante es que tanto en las etapas tempranas como tardías de la enfermedad de Alzheimer, hay algo anormal en la regulación de CIB1", dijo Tomita.
Los proyectos de investigación futuros descubrirán más detalles sobre el papel de CIB1 en los procesos celulares que conducen a niveles nocivos de beta amiloide y enfermedad de Alzheimer. Los investigadores también planean utilizar su técnica de detección CRISPR / Cas9 para buscar nuevos genes que afecten a los demásproteína principal de la enfermedad de Alzheimer, tau.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tokio . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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