Úttörő felfedezés a memória működésének területén

A Nature augusztus 30-án közölte a University of Colorado Anschutz Medical Campus kutatóinak közleményét, akik paradigmaváltó felfedezést tettek a tanuláshoz és a memóriához szükséges mechanizmusokkal kapcsolatban. Az új eredmények az Alzheimer-kór és potenciálisan a Down-szindróma terápiáinak fejlesztésében hozhatnak fordulatot.

Több, mint 30 évig uralkodó nézet volt, hogy a tanulás és a memória szempontjából kulcsfontosságú neurológiai jelenség, a szinaptikus kapcsolat hosszú távú erősítése, az ún. hosszú távú potenciálás  (LTP; long-term potentiation) a CaMKII (kalcium-kalmodulin függő protein kináz II) enzimnek az enzimatikus működéséhez kötött. A mostani kutatás során azonban Dr. Ulli Bayer és csapata arra mutatott rá, hogy az LTP-hez a CaMKII strukturális és nem enzimatikus funkcióira van szükség. Ez a felfedezés azért jelentős, mert megnyithatja az utat olyan gátló hatású készítmények kifejlesztéséhez, amelyek csak a CaMKII enzimatikus aktivitását célozzák, de a memóriához és a tanuláshoz szükséges strukturális funkcióit nem befolyásolják. Ami pedig azért lenne fontos, mert szintén Dr. Bayer laboratóriumának korábbi vizsgálatai azt mutatták ki, hogy a CaMKII enzimatikus aktivitásának gátlása véd az Alzheimer-kór egyik jellemzője, az agyban elhalmozódó amiloid-béta plakkok egyes hatásai ellen.

A kutatók találtak is egy olyan inhibitor hatású hatóanyagcsoportot, amely anélkül védte az agyat az amiloid-béta akkumulációjának patologikus jellegű következményeitől, hogy az LTP folyamatába beavatkozott volna,  így potenciálisan hasznos lehet számos agyi betegség kezelésében, anélkül, hogy a tanulás vagy a memória területén kedvezőtlen mellékhatások jelentkeznének.

"A CaMKII enzimatikus aktivitását gátló hatóanyagokat valójában hosszú időn keresztül lehetne alkalmazni egyes patologikus agyi állapotok, köztük az Alzheimer-kór kezelésére" - nyilatkozta Dr. Bayer. "Ez rendkívüli újdonság, mivel korábban úgy gondolták, hogy bármely olyan hatóanyag, amely a CaMKII aktivitását blokkolná, gyengítené a tanulás és a memória alapját képező szinaptikus plaszticitást, így tartós alkalmazásuk ellenjavallt lenne."

A Bayer szerint, ha a gátló hatóanyagok hatásosnak bizonyulnak az emberi szervezetben is, akkor további előnyöket biztosíthatnak bármely jelenlegi Alzheimer-terápiával együttesen alkalmazva.

A kombinált alkalmazás azért elképzelhető, sőt, minden valószínűség szerint lehetséges, mert a jelenleg rendelkezésre álló vagy vizsgálat alatt álló hatóanyagok eltérő hatásmechanizmusúak, más folyamatokat céloznak meg. Ezzel a most felfedezet blokáddal az amiloid-béta downstream hatásait lehet megcélozni. A kutatók ugyan még csak nem is állítják, hogy ez a beavatkozás kuratív hatású lenne, de megvan benne a lehetőség, hogy drámaian enyhítse a memóriavesztés és a tanulás legpusztítóbb tüneteit. A következő lépés annak tesztelése lesz, hogy ez az úttörő felfedezés felhasználható-e a humán gyógyászatban.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Discoveries on memory mechanisms could unlock new therapies for Alzheimer's and other brain diseases

LTP induction by structural rather than enzymatic functions of CaMKII

Irodalmi hivatkozás:

Ulrich Bayer, LTP induction by structural rather than enzymatic functions of CaMKII, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06465-y. www.nature.com/articles/s41586-023-06465-y