De cinci ani, profesorul asistent de fiziologie integrativă de la CU Boulder a lucrat pentru a înțelege mai bine o proteină numită AKT, care este omniprezentă în țesutul cerebral și are un rol esențial în a permite creierului să se adapteze la noi experiențe și să stabilească noi amintiri.

Până acum, oamenii de știință au știut foarte puțin despre ceea ce face aceasta în creier.

Dar într-o nouă lucrare finanțată de National Institutes of Health, Hoeffer și coautorii săi o detaliază pentru prima dată, arătând că AKT vine în trei varietăți distincte care rezidă în diferite tipuri de celule cerebrale și afectează sănătatea creierului în moduri foarte distincte.

Descoperirea ar putea duce la noi tratamente mai bine țintite pentru orice, de la glioblastom – cancerul cerebral de care suferă senatorul John McCain – până la boala Alzheimer și schizofrenie.

„AKT este o proteină centrală care a fost implicată într-o sumedenie de boli neurologice și totuși știm uimitor de puțin despre ea”, a spus Hoeffer. „Lucrarea noastră este prima care examinează în mod cuprinzător ce fac diferitele sale forme în creier și unde.”

Descoperită în anii ’70 și cunoscută cel mai bine ca o „oncogenă” (una care, atunci când suferă mutații, poate favoriza apariția cancerului), AKT a fost identificată mai recent ca fiind un jucător cheie în promovarea „plasticității sinaptice”, capacitatea creierului de a consolida conexiunile celulare ca răspuns la experiență.

„Să spunem că vedeți un mare rechin alb și sunteți speriat, iar creierul dumneavoastră vrea să își formeze o memorie a ceea ce se întâmplă. Trebuie să produci proteine noi pentru a codifica acea memorie”, a spus el. AKT este una dintre primele proteine care se activează, un întrerupător central care pornește fabrica de memorie.

Dar nu toate AKT-urile sunt create la fel.

Pentru studiu, echipa lui Hoeffer a redus la tăcere cele trei izoforme diferite, sau varietăți, de AKT la șoareci și a observat activitatea lor cerebrală.

Au făcut o serie de descoperiri cheie:

AKT2 se găsește exclusiv în astroglia, celulele de susținere, în formă de stea din creier și măduva spinării, care sunt adesea afectate în cazul cancerului cerebral și al leziunilor cerebrale.

„Aceasta este o descoperire foarte importantă”, a declarat co-autorul Josien Levenga, care a lucrat la proiect ca cercetător postdoctoral la CU Boulder. „Dacă ați putea dezvolta un medicament care să vizeze doar AKT2 fără a avea impact asupra altor forme, ar putea fi mai eficient în tratarea anumitor probleme cu mai puține efecte secundare.”

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că AKT1 este omniprezent în neuroni și pare a fi cea mai importantă formă în promovarea întăririi sinapselor ca răspuns la experiență, cunoscută și ca formare a memoriei. (Această constatare este în concordanță cu cercetările anterioare care arată că mutațiile în AKT1 cresc riscul de schizofrenie și alte tulburări cerebrale asociate cu un defect în modul în care un pacient percepe sau își amintește experiențele.)

AKT3 pare să joace un rol cheie în creșterea creierului, șoarecii a căror genă AKT3 este redusă la tăcere prezentând o dimensiune mai mică a creierului.

„Înainte de aceasta, exista o presupunere că toți făceau practic același lucru în aceleași celule și în același mod. Acum știm mai bine”, a spus Hoeffer.

El remarcă faptul că au fost deja dezvoltați inhibitori pan-AKT pentru tratamentul cancerului, dar are în vedere o zi în care ar putea fi dezvoltate medicamente care să vizeze versiuni mai specifice ale proteinei (intensificatori AKT1 pentru Alzheimer și schizofrenie, inhibitori AKT2 pentru cancer), lăsând celelalte forme neatinse, prevenind efectele secundare.

Sunt în curs de desfășurare mai multe cercetări pe animale pentru a determina ce se întâmplă cu comportamentul atunci când diferite forme ale proteinei merg prost.

„Tratamentele specifice izoformei sunt foarte promițătoare pentru proiectarea de terapii țintite pentru tratarea bolilor neurologice cu o eficacitate și o acuratețe mult mai mare decât cele care utilizează o abordare de tip „one-size-fits-all””, concluzionează autorii. „Acest studiu este un pas important în această direcție.”

.