Alzheimers kan snart bli behandlet med hiv-medisiner
Ny forskning viser at et HIV-enzym spiller en avgjørende rolle i å drive Alzheimers-relatert hjernepatologi ved å endre APP-genet. Funnene garanterer "umiddelbar klinisk evaluering av HIV-antiretrovirale behandlinger hos mennesker med Alzheimers sykdom," sier forfatterne av studien.
Ansett som "den mest under anerkjente folkehelsekrisen i det 21. århundre", er Alzheimers sykdom den sjette viktigste dødsårsaken i USA og har ingen kjent kur.
For tiden lever 5,7 millioner mennesker i USA med tilstanden, og Centers for Disease Control and Prevention (CDC) spår at byrden av sykdommen vil dobles innen 2060.
Alzheimers setter også en betydelig belastning på det amerikanske helsevesenet. Ifølge nylige estimater kostet Alzheimers og andre former for demens US $ 226 milliarder dollar i 2015, og kjære bruker milliarder av ubetalte timer på å ta vare på mennesker med tilstanden. Cirka 40 prosent av disse omsorgspersonene utvikler depresjon.
Det medisinske samfunnet jobber hardt med å forstå hvordan denne svekkende lidelsen oppstår og hva som kan gjøres for å stoppe den. For eksempel er en av ledetrådene forskerne har så langt det såkalte APP-genet.
APP-genet koder for et protein som kalles amyloidforløperprotein som finnes i hjernen og ryggmargen, blant annet vev og organer.
Selv om den nøyaktige rollen til APP-proteinet fremdeles er ukjent, har forskere funnet koblinger mellom mutasjoner i dette genet og risikoen for tidlig Alzheimers sykdom. Nærmere bestemt kan over 50 forskjellige mutasjoner i APP-genet utløse tilstanden og utgjøre omtrent 10 prosent av alle Alzheimers tilfeller.
Ny forskning, publisert i tidsskriftet Natur, tilbyr enestående avsløringer i APP-genet. Forskere ved Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP) i La Jolla, CA, fant at den samme typen enzym som gjør det mulig for HIV å infisere celler rekombinerer APP-genet på en måte som skaper tusenvis av nye genetiske varianter i nervene til mennesker. med Alzheimers.
Funnene forklarer ikke bare hvordan APP driver den giftige opphopningen av beta-amyloidproteiner - som er et kjennetegn på Alzheimers sykdom - men endrer også "fundamentalt hvordan vi forstår hjernen og Alzheimers sykdom," ifølge Dr. Jerold Chun, Ph. D., seniorforfatter av det nye papiret.
Avgjørende er at de nye resultatene antyder at antiretrovirale terapier som for tiden brukes til å behandle HIV kan være nyttige også for behandling av Alzheimers.
Når genrekombinasjon 'går galt'
Dr. Chun og hans team brukte banebrytende analyseteknikker som fokuserte på enkelt- og flercellede prøver for å studere APP-genet i Alzheimers og sunne hjerneprøver.
De fant at APP-genet avler nye genetiske variasjoner i nevroner gjennom en prosess med genetisk rekombinasjon. Spesielt krever prosessen revers transkriptase, som er det samme enzymet som finnes i HIV.
Omvendt transkripsjon og "gjeninnføring av de genetiske variantene tilbake i det opprinnelige genomet" skapte permanente DNA-endringer som skjedde "mosaisk".
"Genrekombinasjon ble oppdaget som både en normal prosess for hjernen og en som går galt i Alzheimers sykdom," forklarer Dr. Chun, som også er professor og senior visepresident for nevrovitenskapelig stofffunn ved SBP.
Forskerne rapporterer at 100 prosent av hjerneprøvene som hadde den nevrodegenerative tilstanden også hadde et uforholdsmessig høyt antall forskjellige APP-genetiske variasjoner sammenlignet med sunne hjerner.
Studiens seniorforfatter forklarer: "Hvis vi forestiller oss DNA som et språk som hver celle bruker for å 'snakke', fant vi ut at i bare neuroner kan bare et enkelt ord produsere mange tusen nye, tidligere ukjente ord."
"Dette er litt som en hemmelig kode innebygd i vårt vanlige språk som blir dekodet av genrekombinasjon," legger Dr. Chun til. "Den hemmelige koden blir brukt i sunne hjerner, men ser også ut til å være forstyrret i Alzheimers sykdom."
Behandler Alzheimers med HIV-medisiner
Dr. Chun og kollegaer antyder at antiretroviral terapi som blokkerer revers transkriptase kan være en vellykket behandling for Alzheimers.
"Våre funn gir en vitenskapelig begrunnelse for umiddelbar klinisk evaluering av HIV-antiretrovirale terapier hos mennesker med Alzheimers sykdom."
Dr. Jerold Chun
"Slike studier kan også være verdifulle for høyrisiko-populasjoner, for eksempel personer med sjeldne genetiske former for Alzheimers sykdom," legger forskeren til.
Forskerne påpeker også at eldre med HIV som tar antiretroviral medisinering, ikke har en tendens til å utvikle Alzheimers sykdom, noe som kan støtte forskernes konklusjoner.
Forskerne sier også at funnene deres kan tjene til å forklare et mysterium som har forvirret forskere i årevis. Det medisinske samfunnet aksepterer i stor grad ideen om at opphopning av et giftig protein kalt beta-amyloid forårsaker Alzheimers nevrodegenerasjon.
Imidlertid, når forskere testet behandlinger som var designet for å målrette denne giftige opphopningen i kliniske studier, mislyktes slike behandlinger.
Men de nye funnene, sier Dr. Chun og teamet, belyser denne forbløffende motsetningen. "De tusenvis av APP-genvariasjonene i Alzheimers sykdom gir en mulig forklaring på feilene i mer enn 400 kliniske studier rettet mot enkeltformer av beta-amyloid eller involverte enzymer," sier Chun.
"APP-genet rekombinasjon i Alzheimers sykdom kan produsere mange andre genotoksiske endringer samt sykdomsrelaterte proteiner som ble terapeutisk savnet i tidligere kliniske studier."
"Funksjonene til APP og beta-amyloid som er sentrale i amyloidhypotesen, kan nå vurderes på nytt i lys av oppdagelsen av genrekombinering."
Dr. Jerold Chun
Selv om de nye funnene er banebrytende, gjenstår mye å oppdage, legger Dr. Chun til. "Dagens oppdagelse er et skritt fremover - men det er så mye vi fortsatt ikke vet," sier han.
"Vi håper å evaluere genrekombinasjon i flere hjerner, i forskjellige deler av hjernen og involvere andre rekombinerte gener - i Alzheimers sykdom, så vel som andre nevrodegenerative og nevrologiske sykdommer - og bruke denne kunnskapen til å designe effektive terapier rettet mot genet rekombinasjon."
