Proteinteknik leder Alzheimer-forskningen framåt

Hittills har ingen funnit en bot eller en möjlighet att förhindra att människor drabbas av Alzheimers sjukdom. Forskare, bland annat från SLU, bryter ny mark inom bioteknologin för att finna verktygen som kan leda till nya lösningar. Ett av forskarna konstruerat protein visar i försök med flugor lovande resultat för att stoppa sjukdomen. Och för första gången tror man sig, med hjälp av proteinteknik, ha lyckats framställa den oligomer som man anser är en orsak till sjukdomens utbrott.

Alzheimers sjukdom är den vanligaste demenssjukdomen. I åldersgruppen 60-64-åringar har en procent sjukdomen och bland dem som är 85 år eller äldre är 25 procent drabbade. I dagsläget finns ingen bot mot Alzheimers. Den som drabbas blir gradvis sämre och sjukdomen leder till döden, ofta efter många års sjukdom. Förutom den tragedi det innebär när människor får Alzheimers sjukdom, så kostar det sjukvården stora resurser.

Symptom vid Alzheimers sjukdom är i första stadiet minnesförlust. Sjukdomen orsakas av att hjärnans nerver skadas. Det som orsakar skadan är så kallade oligomerer av peptiden Aß som också återfinns i amyloida plack, en sorts utfällningar, som samlas i hjärnan.

Vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) i Uppsala leder professor Torleif Härd, institutionen för molekylärbiologi, ett forskningsprojekt där man söker nya bioteknologiska verktyg som ska kunna användas för att förhindra att människor drabbas av sjukdomen. Man arbetar med proteinteknik (protein engineering) och försöken visar mycket lovande resultat.

Den ena strategin för att finna ett svar på hur Alzheimers sjukdom skulle kunna förhindras grundar sig på idén att tillföra ett protein i blodet, som där binder till sig Aß-peptiden. På så vis blir Aß-peptiden ofarlig och sjukdomen skulle kunna förhindras.

Forskargruppen har studerat hur ett konstgjort så kallat Affibody-protein helt omsluter Aß-peptiden och därmed förhindrar bildandet av giftiga former.

- Något liknande har aldrig gjorts tidigare och resultaten har blivit mycket uppmärksammade, säger Torleif Härd. Att vi sedan lyckades strukturbestämma komplexet innebar ett genombrott då det öppnade för nya idéer för den fortsatta forskningen.

Nu arbetar forskarna vid SLU, tillsammans med KTH och Affibody AB, med att ändra egenskaperna hos Affibody-proteinet, så att det inte ska angripas av kroppens försvar när det kommer ut i blodet. Samtidigt testas det i flugor och de preliminära resultaten tyder på att strategin fungerar.

Den andra strategin handlar om att med hjälp av proteinteknik stabilisera de toxiska oligomerer som är anledningen till nervcellsdöd och minnesförlust. Oligomererna är ett mellanstadium mellan Aß-peptiden och det amyloida placket. I laboratoriemiljö existerar de endast i cirka 15 minuter och de har därför inte gått att studera. Om man kan stoppa oligomeren, så skulle man kunna förhindra att Alzheimers sjukdom bryter ut. För att få mer kunskap om strukturen och mekanismen hos oligomeren måste den stabiliseras för att kunna studeras, och detta har forskarna i projektet med hjälp av proteinteknik lyckats med; man har skapat en stabil oligomer med samma toxiska egenskaper som tidigare.

- Vi arbetar nu med att ta fram 3D-strukturen av oligomeren. Det är viktigt för att ytterligare kunna studera de molekylära mekanismerna och det kan sedan leda vidare till läkemedelsutveckling, säger Torleif Härd. I samarbete med MIVAC Development AB undersöks även möjligheterna att direkt utveckla ett vaccin mot sjukdomen.

Projektet är ett samarbete mellan forskarna vid SLU, professor Stefan Ståhls grupp vid KTH, professor Lars Lannfelts grupp vid Uppsala universitet, professor Christopher M. Dobsons grupp vid Cambridge i Storbritannien, Affibody AB och MIVAC Development AB.

Titeln på forskningsprojektet är:
Protein Engineering and Alzheimer's Disease: New tools for research and potential therapeutics

Forskningsrapporter inom projektet:
http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=2278213

Kontaktperson:
Forskningsledare, professor Torleif Härd, institutionen för molekylärbiologi, SLU Uppsala, e-post: torleif.hard@molbio.slu.se, tel 018-471 40 55