Ett team av forskare från McMaster University har kartlagt i atomär upplösning ett giftigt protein kopplat till Alzheimers sjukdom, så att de bättre kan förstå vad som händer djupt inne i hjärnan under de tidigaste stadierna av sjukdomen.

Resultaten, publicerad på framsidan av den aktuella upplagan av Royal Society of Chemistry flaggskeppstidskrift Kemivetenskap , ge nya insikter om beteendet hos en av de främsta misstänkta för Alzheimers sjukdom:ett proteinfragment som kallas amyloid beta, som klumpar ihop sig till oligomerer under de tidiga stadierna av sjukdomen.

Forskare liknar amyloidbeta-oligomerer vid en neurotoxisk "bomb", orsakar neuronernas irreversibla död.

"För att desarmera bomben, vi behöver veta med en hög grad av precision vilka ledningar som ska klippas och vilka vi ska undvika, " förklarar Giuseppe Melacini, senior författare och professor vid institutionerna för kemi och kemisk biologi samt biokemi och biomedicinska vetenskaper vid McMaster University.

"Det är därför det är viktigt att kartlägga de strukturella egenskaperna som skiljer på vad som är giftigt och vad som inte är det. detta är en utmanande uppgift på grund av den övergående och svårfångade naturen hos dessa oligomerer, " han säger.

Melacini, som har studerat de underliggande mekanismerna för Alzheimers i nästan två decennier, arbetar med ett team av fysiker, apotek, biologer och demensspecialister på McMaster, inklusive Maikel Rheinstädter, Richard Epand, Ryan Wylie och Chris Verschoor. Varje gruppmedlem ger ett unikt perspektiv och specialitet till en undersökning som kräver högt specialiserad utrustning, inklusive vidvinkelröntgendiffraktion och kärnmagnetisk resonans (NMR) för att utföra analysen på atomnivå.

För studien, teamet använde ett bibliotek av naturliga produkter extraherade från grönt te som tros störa bildandet av de giftiga proteinoligomererna i varierande grad. Med hjälp av denna verktygslåda kunde de bygga oligomerer med olika toxiciteter, vilket gör att teamet får oöverträffade insikter i hur de interagerar med neuroner och orsakar celldöd.

De hoppas att denna forskning kan hjälpa dem att avgöra hur de ska oskadliggöra den neurotoxiska bomben.

"Alzheimers sjukdom är en viktig medicin, sociala och ekonomiska problem, säger Rashik Ahmed, huvudförfattaren på tidningen och Ph.D. kandidat vid institutionen för biokemi och biomedicinska vetenskaper. "Denna forskning är det första steget mot att identifiera hur vi kan stoppa utvecklingen av Alzheimers sjukdom innan den blir irreparabel."

Enligt vissa uppskattningar, det finns mer än en halv miljon kanadensare som lever med demens och siffran förväntas nå mer än en miljon år 2031. När symtomen visar sig, det finns inget känt botemedel mot Alzheimers och behandlingsalternativen är begränsade.