Tim znanstvenika iz Cambridgea na čelu s našom dr. sc. Anđelom Šarić otkrio je važnu tajnu procesa u kojima u tijelu nastaju plakovi koji uzrokuju dvadesetak bolesti, među kojima i Alzheimerovu, Parkinsonovu, dijabetes tipa II, kravlje ludilo itd.
Rezultati studije objavljeni su jučer u uglednom časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
Sa starenjem populacije staračke bolesti poput dijabetesa II i neurodegenerativnih bolesti kao što su Alzheimer i Parkinson postaju sve češći uzrok smanjene kvalitete života u poznim godinama, ali i sve češći uzrok smrti.
Primjerice Alzheimerova bolest je teška, neizlječiva, degenerativna bolest mozga, češća kod žena nego u muškaraca, a može završiti smrtnim ishodom. Čini 50-60 posto svih demencija, najčešća je u dobi od preko 65 godina, a u prosjeku traje oko sedam godina, no katkad i do 20. Napredovanjem dovodi do demencije, gubitka pamćenja, poremećaja mišljenja te promjena u ponašanju i osobnosti bolesnika. U SAD-u je danas četvrti uzrok smrti. Alzheimerova bolest i ostali oblici demencije danas pogađaju oko 24 milijuna ljudi u svijetu, a znanstvenici procjenjuju da bi do 2020. moglo biti 43 milijuna oboljelih. Procjene za Hrvatsku kreću se oko 80.000 oboljelih od demencije (2006).
Značenje otkrića
Znanstvenici smatraju da su za oštećenja u mozgu karakteristična za Alzheimer i Parkinson odgovorni fibrili i plakovi koji uzrokuju to da se neuroni smanjuju i odumiru, prvo centar zadužen za pamćenje, zatim onaj za jezične sposobnosti i na kraju svi ostali. Razumijevanje osnovnih fizikalnih procesa koji su uzrok nastanka naslaga, odnosno plakova, trebalo bi omogućiti razvoj lijekova koji bi spriječili razvoj bolesti u ranoj fazi i prije nego što se plakovi počnu javljati.
Fibrilne proteinske nakupine, tzv. plakovi, stvaraju se u stanicama, ali najviše u međustaničnom prostoru. One se sastoje od fibrila, odnosno nakupina vlakana specifične strukture, koje se nazivaju amiloidnom strukturom.
'Znanstvenici su već ranije otkrili da mnogi proteini stvaraju amiloidne fibrile, bez obzira na sekvencu ili strukturu proteina. Stoga vjerujemo da je stvaranje amiloidnih fibrila generalno svojstvo većine proteina čija je nativna struktura blago destabilizirana. Ti fibrili su važni jer su nađeni posmrtnom analizom u pacijenata s Alzheimerovom bolešću, ali i kod pacijenata s Parkinsonovom bolešću, dijabetesom tipa II, prionskom bolešću (tzv. kravlje ludilo) i mnogim drugim bolestima', rekla je za tportal naša znanstvenica.
Važan obrat
Međutim novija istraživanja pokazala su da amiloidni fibrili sami po sebi možda nisu toksični ni nužno opasni za organizam. Drugim riječima znanstvenici su počeli sumnjati da bi glavni uzročnici simptoma povezanih s navedenim bolestima mogli biti mali proteinski oligomeri, često opažani uz nastajanje fibrila.
'Iako sam mehanizam citotoksičnosti proteinskih oligomera nije poznat, pretpostavlja se da oni oštećuju staničnu membranu. Kod Alzheimerove bolesti, na koju smo se usredotočili, takvim oštećenjem stanične membrane narušava se prenošenje električnih signala i normalna aktivnost živčanih stanica neurona', objasnila je dr. sc. Šarić.
Do sada, ističe, nije bilo razjašnjeno zašto nastaju proteinski oligomeri i koja je njihova povezanost s amiloidnim fibrilima.
'Kako proces nastanka fibrila pri staničnim uvjetima traje desetke godina, kod nekih ljudi i cijeli život, teško ga je eksperimentalno istraživati. Zato smo, vođeni do sada poznatim eksperimentalnim podacima, razvili računalni model nastanka amiloidnih fibrila. Pomoću računalnih simulacija možemo 'vidjeti' i razumjeti procese koji se odvijaju vrlo sporo i na vrlo malim, nanometarskim skalama. Otkrili smo da su spomenuti proteinski oligomeri nužni prekursor u stvaranju fibrila te da se pri niskim koncentracijama proteina, kakve su uobičajene u stanicama, stvaranje amiloidnih fibrila odvija unutar takvih oligomera', kaže naša sugovornica.
'Dakle ukoliko želimo spriječiti nastajanje amiloidnih nakupina, moramo spriječiti nastajanje oligomera koje se događa puno prije nego što se mogu opaziti prvi amiloidni plakovi. To nam govori i da prvo oštećenje organizma povezano s Alzheimerovom bolešću počinje puno prije nego što se amiloidni plakovi stvore u mozgu, vjerojatno desetke godina ranije. Poznavanje osnovnih fizikalnih procesa koji su uzrok nastanka amiloidnih fibrila nužno je za razvijanje inteligentnih strategija kojima bi se amiloidne bolesti mogle spriječiti. Primjerice trenutno se razvijaju lijekovi koji ciljaju upravo na uklanjanje proteinskih oligomera, a ne samih amiloidnih plakova', pojasnila je naša znanstvenica.
Projekti i karijera
Anđela Šarić kaže da se njezin trenutni rad temelji na računalnim simulacijama fizikalnih procesa u biologiji, tzv. biofizikalnih procesa.
Diplomirala je na Kemijskom odsjeku PMF-a u Zagrebu. Dobitnica je više vrijednih nagrada i stipendija, među kojima rektorove nagrade Sveučilišta u Zagrebu 2008.
Doktorirala je u SAD-u na računalnim simulacijama interakcije nanočestica sa staničnim membranama i razumijevanju ulaska virusa u stanice. U Cambridgeu, velikom centru za istraživanje neurodegenerativnih bolesti, bavi se razumijevanjem nastanka i rasta amiloidnih nakupina.
'Specifična tema koju trenutno istražujem, čiji rezultati još nisu objavljeni, jest progresija amiloidnih bolesti. Naime nastanak prvog proteinskog oligomera, i amiloidnog fibrila iz njega, u stanici traje skoro cijeli život. No čim jedan fibril nastane, njihova količina počinje eksponencijalno rasti, što ukazuje na samoreplikaciju takvih struktura i naglu progresiju bolesti. To je biofizikalni proces koji trenutno želim razumjeti', kaže naša znanstvenica.
Nema diskriminacije, no ipak treba više žena u vrhu
Činjenica da je žena te da je Hrvatica ni najmanje je ne smeta u radu na matičnom sveučilištu u Cambridgeu. Ipak, voljela bi vidjeti više žena na visokim položajima u znanosti.
'Imam poziciju postdoktorske istraživačice, odnosno research fellow. Moj rad financira prestižna stipendija međunarodne zaklade Human Frontier Science Program, ali i koledž pri Sveučilištu. Kao žena se osjećam potpuno ekvivalentno svojim muškim kolegama, a znanstvena grupa u kojoj radim i cijelo radno ozračje su vrlo internacionalni. No moram priznati da još uvijek pokušavam razumjeti koji je uzrok malom postotku žena na visokim akademskim pozicijama, pogotovo u fizikalnim znanostima. Nadam se da se vremena po tom pitanju mijenjaju', rekla je dr. sc. Šarić.
