Forscher kartieren Protein-Gen-Interaktionen, die an der Alzheimer-Demenz beteiligt sind

Zu den Herausforderungen bei Diagnose und Behandlung der Alzheimer-Demenz (AD) gehört die Tatsache, dass Patienten mit asymptomatischen und symptomatischen Versionen der degenerativen Erkrankung ähnliche neuropathologische Befunde zeigen, aber deutlich unterschiedliche Raten des kognitiven Abbaus erleben. Mithilfe des Transkriptoms haben US-amerikanische Wissenschaftler nun Gencluster identifiziert, die den Expressionsgrad der AD widerspiegeln.

Für seine Untersuchung nutzte das Team unter der Leitung von Forschern der University of California San Diego School of Medicine das Transkriptom, die Summe aller von Genen exprimierten Messenger-RNA (mRNA)-Moleküle, um 414 Studienteilnehmer mit klinisch diagnostizierter und neuropathologisch bestätigter AD mit einer altersgerechten, nicht dementen Kontrollgruppe zu vergleichen.

Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Kombination von Proteininteraktionen mit genetischen Mutationen Veränderungen im molekularen Netzwerk im Zusammenhang mit AD charakterisieren kann.

Die neue Studie kombinierte Analysen von Genmutationen und Proteininteraktionen, sagte Senior-Autor Dr. Robert Rissman, Professor für Neurowissenschaften an der UC San Diego School of Medicine und Direktor des Biomarkerkerns für die Alzheimer’s Disease Cooperative Study (ADCS). Damit sei es gelungen, funktional unterschiedlich zusammengesetzte Gencluster zu identifizieren, die Veränderungen des Expressionsgrades der AD aufzeigten. Diese Cluster korrelierten weitgehend mit der Synapsenfunktion, dem Stoffwechsel, dem Zellzyklus, dem Zellüberleben und der Immunantwort – alles wichtige Aspekte, die an der AD-Pathologie beteiligt sind.

“Eines der großen Probleme in der Alzheimer-Forschung ist es, Risikopatienten zum richtigen Zeitpunkt zu identifizieren”, sagte Rissman. “Das Verständnis der Gennetzwerke, die sich in bestimmten Patientengruppen ändern können, kann dazu beitragen, die Rekrutierungsbemühungen für klinische Studien zu rationalisieren und Kosten und Zeit für die Registrierung von Studien zu reduzieren. Da sich das Feld immer mehr in Richtung präsymptomatischer Erkrankungen verschiebt, müssen wir unser Verständnis für die molekularen Mechanismen, die dem gesamten Krankheitsspektrum zugrunde liegen, erweitern.”

Originalpublikation:
Canchi S et al.: Integrating Gene and Protein Expression Reveals Perturbed Functional Networks in Alzheimer’s Disease. Cell Reports 2019;28(4):1103-1116.e4