Alzheimer hastalığı ve diğer belirli demans türlerinden muzdarip insanların beyinlerinde, amyloid-beta ve tau adını taşıyan iki protein farklı şekillerde bozulmaya başlıyor – ancak bu anormalliklerin hastalığın neden mi yoksa sonucu mu olduğu henüz net değil.
Tau proteini yanlış biçimde katlanmaya başlar ve beyin hücrelerinin içinde fibril adı verilen iplikçikler hâlinde birikir; sonunda bu hücreleri öldürür. Uzun süredir süren bir soru, bu yanlış katlanmanın beyinde nasıl yayıldığıydı.
Şimdi, Northwestern Üniversitesi ve Santa Barbara’daki California Üniversitesi araştırmacılarının PNAS’te yayımlanan çalışması bu soruya bir yanıt sunuyor olabilir.
Çalışma ekibi, belirli mutasyonlara sahip tau proteinlerinin yanlış katlanmaya daha yatkın olduğunu ve bu proteinlerin birbirine bağlanabileceği belirli bir “hotspot” bulunduğunu belirledi. Bu hotspot suyu iter ancak yine de suyla kaplanır; su serbest bırakıldığında proteinler rijit fibril biçiminde birbirine bağlanır.
“Belirli bir bölge var ve su bu bölgeyi tam olarak kaplayamıyor, çünkü suyu sevmiyor,” diyor Northwestern Üniversitesi’nden fizikokimyacı Songi Han. “Ancak o kısmın yine de korunması gerekir; çünkü korunmazsa protein çökelir ve artık kullanılabilir durumda olmaz.”
“Su, onun etrafında kararlılık sağlayan bir kap oluşturma eğilimindedir; temelde bu su kapları birbirini çeker.”
Araştırmacılar, mutasyonlu tau’nun 19 amino asitten oluşan bir parça modelini inceledi ve proteinlerin başta yumuşak ve biçimsiz durumdan rijit ve üst üste dizilmiş fibriller haline nasıl geldiğini anlamak için laboratuvar deneylerini bilgisayar modelleriyle birleştirdi.
Araştırmacılar, gevşek tau proteinlerinin nasıl yanlış katlandığını belirlemek için deneyler ve modeller kullandı (aşağıdaki iki resimde gösterildi). (Han et al., PNAS, 2026)
Aşamalı olarak gerçekleşen bir bağlanma yöntemi aracılığıyla – ilk aşama suyla kaplanmış hotspot’ta – enerji salınımı olur ve bu enerji yeni bir tau çekmek için kullanılarak yanlış katlanma süreci tetiklenir.
“Proteinlerin yanlış katlanıp fibriller oluşturacak şekilde düzenli olarak üst üste dizilerek uzaması gerekir; bu sürecin süresiz devam etmesinin tek yolu, proteinin aynı bölgesinin aynı noktaya dizilmesidir,” diyor Han.
“Fibril ucuna dizilen tau biçimlerinin hizalanmasında çok küçük bir uyumsuzluğunuz varsa, yapı sonunda büyümeyi durdurur.”
Ek deneyler, hotspot bir kimyasal etiketle kaplandığında fibrillerin büyümesinin durduğunu gösterdi. Araştırma hâlâ çok erken aşamada olsa da, bu bağlanma noktasını hedef alıp bağlantıların kurulmasını engelleyebilecek ilaçlar için burada bir potansiyel var.
Kontrole alınmadığında, tau fibrilleri taşıyan hücreler öldüğünde bu fibriller serbest bırakılır ve başka nöronlarda aynı süreci başlatır, böylece sorun beyinde yayılır.
“Agregasyona yatkın tau proteinlerinin her zaman, fibrile dizilmiş tau proteininin aynı bölgesine önce çekilen bir sıcak noktası olduğunu bildiğinizde, etkisizleştirmek için hedef alabileceğiniz proteinin bir bölümü bulunduğunu da bilirsiniz,” diyor Han.
“Yanlış katlanma eyleminin nerede engellenmesi gerektiğini bilirsiniz, böylece yayılmasını önlemek için onu engelleyebilirsiniz.”
Hotspot bölgesi kapatıldığında (en solda), tau fibrilleri büyümeyi durdurdu. (Han et al., PNAS, 2026)
Araştırmacıların önerdiği fikirlerden biri, Alzheimer ve demansın genel ilerlemesini çalışmak için kullanılabilecek sentetik tau fibrilleri oluşturmak. Fibrillerin nasıl oluştuğuna dair daha iyi bir anlayış, yapay sürümleri üretmek için kritik önem taşıyacak.
Şu anda anormal tau ve amyloid-beta proteinlerini incelemek araştırmacılar için gerçek bir zorluktur: yaşayan bir hastanın beynini incelemek son derece zordur ve bilime bağışlanan otopsi beyinlerinde tüm demans süreçleri durmuş olur.
“Bir hastalığı iyileştirmek için, onu yeniden yaratabilmek gerekir,” diyor Han. “Hastalığı taklit eden tau fibrillerinin sentetik olarak kolayca yapılamaması gerçek bir problem. İnsan hasta dokusuyla herhangi bir geliştirme yapmaya çalışmak gerçekten zordur.”
“İşleyişinin prensibini vermeye çalışıyoruz ki başkaları çözümleri daha iyi, daha hızlı veya daha rasyonel bir şekilde bulabilsin.”
Araştırma PNAS’te yayımlanmıştır.
Bu makale Fiona MacDonald tarafından doğrulanmış ve düzenlenmiştir. Kaynak yayın, kendi süreciyle gurur duyduğunu ancak hata yapabileceğini belirtiyor; bir hata fark edilirse kendisine bildirilmesini istiyor.
Bu gelişme hakkında düşüncelerinizi, donanım deneyimlerinizi veya sorularınızı Topluluk Forumumuzda paylaşın.
Foruma Katıl & Yanıtla ➔
İlk yorumu siz yazın
Fikrinizi bir kaynak, soru veya yapıcı karşı görüşle geliştirin.