A CU Boulder integratív fiziológia tanszékének adjunktusa öt éve dolgozik azon, hogy jobban megértse az AKT nevű fehérjét, amely mindenütt jelen van az agyszövetben, és fontos szerepet játszik abban, hogy az agy képes legyen alkalmazkodni az új tapasztalatokhoz és új emlékeket rögzíteni.

Eddig a tudósok nagyon keveset tudtak arról, hogy mit csinál az agyban.

De egy új, a National Institutes of Health által finanszírozott tanulmányban Hoeffer és szerzőtársai először fejtik ki, hogy az AKT-nek három különböző fajtája létezik, amelyek különböző típusú agysejtekben laknak, és nagyon különböző módon befolyásolják az agy egészségét.

A felfedezés új, célzottabb kezelésekhez vezethet a glioblasztómától – John McCain szenátor agydaganatától – az Alzheimer-kórig és a skizofréniáig.

“Az AKT egy központi fehérje, amely számos neurológiai betegségben szerepet játszik, mégis elképesztően keveset tudunk róla” – mondta Hoeffer. “A mi tanulmányunk az első, amely átfogóan vizsgálja, hogy különböző formái mit és hol csinálnak az agyban.”

Az 1970-es években felfedezett és leginkább “onkogénként” (amely mutáció esetén rákot okozhat) ismert AKT-t újabban a “szinaptikus plaszticitás” elősegítésében kulcsszereplőként azonosították, vagyis az agy azon képességében, hogy a tapasztalatok hatására megerősítse a sejtkapcsolatokat.

“Tegyük fel, hogy lát egy nagy fehér cápát, és megijed, és az agya emléket akar kialakítani a történtekről. Új fehérjéket kell létrehoznia, hogy ezt az emléket kódolja” – mondta. Az AKT az egyik első bekapcsolódó fehérje, egy központi kapcsoló, amely bekapcsolja a memóriagyárat.

De nem minden AKT egyforma.

A tanulmányhoz Hoeffer csapata az AKT három különböző izoformáját, vagyis változatát némította el egerekben, és megfigyelte az agyi aktivitásukat.

Egy sor kulcsfontosságú felfedezést tettek:

Az AKT2 kizárólag az asztrogliákban található meg, az agy és a gerincvelő támogató, csillag alakú sejtjeiben, amelyek gyakran érintettek agydaganat és agysérülés esetén.

“Ez egy igazán fontos felfedezés” – mondta Josien Levenga társszerző, aki a CU Boulder posztdoktori kutatójaként dolgozott a projekten. “Ha ki lehetne fejleszteni egy olyan gyógyszert, amely csak az AKT2-t célozza meg anélkül, hogy a többi formát befolyásolná, az hatékonyabb lehet bizonyos problémák kezelésében, kevesebb mellékhatással.”

A kutatók azt is megállapították, hogy az AKT1 mindenütt jelen van az idegsejtekben, és úgy tűnik, hogy a legfontosabb formája elősegíti a szinapszisok megerősödését a tapasztalatok hatására, vagyis a memóriaképzést. (Ez a megállapítás összhangban van korábbi kutatásokkal, amelyek szerint az AKT1 mutációi növelik a skizofrénia és más agyi rendellenességek kockázatát, amelyek a beteg tapasztalatok érzékelésének vagy emlékezésének hibájával kapcsolatosak.)

Az AKT3 kulcsszerepet játszik az agy növekedésében: azok az egerek, amelyek AKT3 génjét elnémították, kisebb agyméretet mutattak.

“Ezelőtt azt feltételezték, hogy alapvetően mind ugyanazt csinálják ugyanazokban a sejtekben, ugyanúgy. Most már jobban tudjuk” – mondta Hoeffer.

Megjegyzi, hogy a rák kezelésére már kifejlesztettek pán-AKT-gátlókat, de elképzelhetőnek tartja, hogy egy nap olyan gyógyszereket fejlesztenek ki, amelyek a fehérje specifikusabb változatait célozzák meg (AKT1-erősítők az Alzheimer-kór és a skizofrénia, AKT2-gátlók a rák kezelésére), a többi formát érintetlenül hagyva, megelőzve a mellékhatásokat.

Még további állatkísérletek folynak annak megállapítására, hogy mi történik a viselkedéssel, amikor a fehérje különböző formái elromlanak.

“Az izoforma-specifikus kezelések nagy ígéretet hordoznak a neurológiai betegségek kezelésére szolgáló célzott terápiák tervezésére, sokkal nagyobb hatékonysággal és pontossággal, mint az egyféle megközelítést alkalmazó kezelések” – állapítják meg a szerzők. “Ez a tanulmány fontos lépés ebbe az irányba.”