Tim istraživača sa UC Irvine i Purdue University napravio je prvu detaljnu ćelijsku kartu genetske regulacije u mozgu obolelih od Alchajmerove bolesti koristeći novi mašinski model SIGNET. Analizom 272 uzorka otkriveno je gotovo 6.000 uzročno-posledičnih interakcija, najizraženijih u ekscitatornim neuronima. Identifikovani su i "hub" geni koji predstavljaju potencijalne terapijske ciljeve, ali autori naglašavaju da je potrebna komparacija sa zdravim mozgovima pre nego što se potvrdi uzročnost.
Prva ćelijska karta genetske regulacije Alchajmerove bolesti otkriva skrivene interakcije i potencijalne ciljeve za terapije
DNA visualisation
Novo istraživanje tima sa University of California, Irvine (UC Irvine) i Purdue University napravilo je prvu detaljnu ćelijsku mapu genetske regulacije u mozgu obolelih od Alchajmerove bolesti. Ta „genetska mapa" ne prikazuje samo koje se grupe gena uključuju u pojedinačnim vrstama moždanih ćelija, već i mogućne uzročno-posledične veze između gena — odnosno puteve lančanih reakcija koji mogu doprineti razvoju bolesti.
Metodologija i glavni nalazi
Istraživači su razvili i primenili novi sistem mašinskog učenja nazvan SIGNET (Statistical Inference On Gene Regulatory Networks) kako bi analizirali moždano tkivo 272 osoba koje su preminule sa dijagnozom Alchajmerove bolesti. SIGNET integriše podatke iz jednoćelijskog sekvenciranja RNA (single-cell RNA sequencing) i sekvenciranja celog genoma (whole-genome sequencing), omogućavajući poređenje aktivnosti gena po tipu ćelije sa genetskim osnovama koje oblikuju te ćelije.
RNA sequencing was used to identify gene expression and connections. (Liu et al.,Alzheimer's Dement., 2026)
U radu su analizirane šest glavnih vrsta moždanih ćelija: ekscitatorni neuroni, inhibitorni neuroni, astrociti, mikroglija, oligodendrociti i oligodendrocitni progenitori. Najznačajnije otkriće je da su ekscitatorni neuroni pokazali najveće poremećaje u genetskoj mreži povezanoj s Alchajmerom — tim je identifikovao gotovo 6.000 uzročno-posledičnih interakcija unutar tih ćelija.
Hub geni i validacija
Tim je takođe izdvojio niz tzv. "hub" gena koji deluju kao centralne tačke u mreži regulacije — mogući kandidati za buduće terapeutske ciljeve. Deo rezultata je validiran i na manjem broju dodatnih ljudskih uzoraka mozga obolelih od Alchajmera, što je potvrdilo postojanje sličnih lančanih reakcija, mada u ograničenom obimu.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Kako pišu autori: „Naš pristup koristi informacije iz DNK da razlikujemo istinske uzročno-posledične odnose između gena, za razliku od običnih korelacija koje pokazuju samo da se geni menjanju zajedno.“
Ograničenja i naredni koraci
Iako su rezultati obećavajući, studija sama po sebi ne dokazuje konačnu uzročnost: ne može se sa sigurnošću tvrditi da su uočene genetske promene uzrok Alchajmerove bolesti, a ne njen rezultat. Autori ističu potrebu za upoređivanjem sa mozgovima bez Alchajmera kako bi se izdvojile promene specifične za bolest od promena koje se javljaju pri normalnom starenju.
Dalji koraci uključuju dublju analizu mreža povezanih sa specifičnim patološkim promenama u različitim tipovima ćelija i funkcionlna testiranja izdvojenih hub gena kako bi se procenio njihov terapijski potencijal.
Zašto je ovo važno
Ova prva mapa ćelijske genetske regulacije u Alchajmerovom mozgu pruža nov, detaljan pogled na to kako bolest menja gensku ekspresiju po ćelijskim tipovima i otvara nove putove za istraživanje terapija. Iako su klinička primena i lekovi i dalje daleko, otkrića usmeravaju buduća istraživanja na konkretnije ciljeve.
Pomozite nam da budemo bolji.
