Alzheimer na celowniku w nowym laboratorium Instytutu Nenckiego

Pracownia Badań Przedklinicznych o Podwyższonym Standardzie, najnowsze laboratorium Centrum Neurobiologii Instytutu Nenckiego, rozpoczyna badania podstawowe służące zrozumieniu molekularnych mechanizmów odpowiedzialnych za choroby neurodegeneracyjne. Celem naukowców jest m.in. opracowanie metod wykrywania sygnałów biochemicznych świadczących o bardzo wczesnych stadiach rozwoju tych chorób. Zrozumienie kluczowych czynników odpowiedzialnych za neurodegenerację pozwoli w przyszłości nie tylko wcześniej wykrywać związane z nią choroby, ale umożliwi również przygotowanie skutecznych leków.

Właśnie uruchomiona pracownia jest ostatnim z pięciu nowych laboratoriów środowiskowych Centrum Neurobiologii Instytutu Nenckiego, inwestycji wartości 52 milionów zł, zrealizowanej w ramach europejskiego projektu kluczowego budowy Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii (CePT).

Pracownia Badań Przedklinicznych Centrum Neurobiologii ma charakter środowiskowy, co oznacza, że może przeprowadzać testy przedkliniczne dla innych ośrodków naukowych i firm. Wyposażenie Pracowni, w tym m.in. analizatory komórek najnowszej generacji, umożliwia realizowanie badań nad mechanizmami działania, aktywnością i bezpieczeństwem różnych substancji w hodowlach neuronów mysich, szczurzych i ludzkich oraz ludzkich komórek krwi, a także w zwięrzęcych i ludzkich nowotworowych liniach komórkowych. Znaczna część Pracowni jest przystosowana do badań na mysich modelach chorób neurodegeneracyjnych i immunodefektywnych.

W najbliższych latach uwaga naukowców z Pracowni Badań Przedklinicznych Centrum Neurobiologii Instytutu Nenckiego będzie się koncentrowała przede wszystkim na chorobie Alzheimera. Choroba ta dotyka 3% osób po 70. roku życia i 10% po 80. roku życia, ale po 90. roku życia cierpi na nią aż połowa populacji.

„Wraz z wydłużaniem się życia choroby neurodegeneracyjne stają się coraz większym problemem. Nie tylko dla chorych, dla całego społeczeństwa. Obecnie choroba Alzheimera znajduje się na trzeciej pozycji pod względem kosztów leczenia, które globalnie są wyceniane na 600 miliardów dolarów rocznie. A my wciąż nie mamy ani dobrych metod jej bardzo wczesnej diagnostyki, ani w pełni skutecznych terapii”, mówi prof. dr hab. Urszula Wojda z Instytutu Nenckiego.

W chorobie Alzheimera dochodzi do uszkodzeń połączeń między synapsami w mózgu i stopniowego, wieloletniego wymierania neuronów. Postępująca degeneracja neuronów mózgu, zwłaszcza w obszarze hipokampa i kory mózgowej, skutkuje zaburzeniami pamięci i osobowości, a z czasem zanikiem funkcji poznawczych. Choroba prawdopodobnie zaczyna się nawet 20 lat przed wystąpieniem pierwszych objawów i gdy chory zaczyna dostrzegać jej symptomy, najczęściej doszło już do utraty wielu neuronów.

Na zdjęciach mikroskopowych mózgu osób z chorobą Alzheimera widać charakterystyczne złogi białka znanego jako amyloid beta. W zdegenerowanych neuronach zaobserwowano także wewnatrzkomórkową agregację innego białka, tau. Zmiany te, zwłaszcza powstawanie i odkładanie amyloidu beta, traktowano dotychczas jako możliwą główną przyczynę choroby. Na całym świecie naukowcy szukali substancji pozwalających skutecznie zwalczać amyloid. Jednak najnowsze leki, opracowane zgodnie z tą koncepcją, wykazują nikłą skuteczność, niosą za to poważne efekty uboczne. W tej sytuacji coraz bardziej prawdopodobna staje się hipoteza, że złogi i agregaty białkowe to tylko efekt, a nie przyczyna choroby.

„Podczas wypadku samochodowego uruchamiają się poduszki powietrzne. Gdybyśmy badali same wraki zauważylibyśmy, że w każdym pojeździe są otwarte poduszki. Stąd tylko krok do dobrze udokumentowanego wniosku, że przyczyną wypadków są poduszki powietrzne. Lecz przecież wiemy, że to tylko skutek! Podobna sytuacja może występować ze złogami białkowymi – mogą być tylko efektem innego, jeszcze nam nieznanego procesu. Jeśli tak jest, warto podjąć poszukiwania innych mechanizmów mogących wywoływać chorobę Alzheimera”, wyjaśnia prof. Wojda.

W poszukiwaniu przyczyn choroby Alzheimera naukowcy z nowej pracowni Centrum Neurobiologii koncentrują się obecnie na badaniu limfocytów (komórek układu odpornościowego) pobieranych od pacjentów. Jednym z głównych celów jest tu ustalenie, czy choroba Alzheimera ma charakter choroby systemowej, w której dochodzi do zaburzenia mechanizmu podziału komórek. W tym ujęciu zmiany w mózgu byłyby jedynie najbardziej widocznym efektem choroby całego organizmu. Gdyby hipoteza ta została pozytywnie zweryfikowana, limfocyty można byłoby prawdopodobnie wykorzystać do wczesnej diagnostyki.

Projekt CePT, dzięki któremu powstało Centrum Neurobiologii Instytutu Nenckiego, jest największym przedsięwzięciem biomedycznym i biotechnologicznym w Europie Środkowo-Wschodniej. W ramach projektu w warszawskiej dzielnicy Ochota powstaje zespół powiązanych laboratoriów środowiskowych, integrujących działalność badawczą i wdrożeniową wielu instytucji naukowych. Laboratoria, wybudowane za kwotę ponad 388 mln zł, umożliwią prowadzenie badań podstawowych i przedklinicznych na najwyższym poziomie europejskim w zakresie analizy strukturalnej i funkcjonalnej białek, fizyko-chemii i nanotechnologii biomateriałów, biotechnologii molekularnej, wspomagania technologii medycznych, patofizjologii i fizjologii, onkologii, genomiki, neurobiologii oraz chorób związanych ze starzeniem.