» » Basis Genetik Penyakit Otak: Satuan Protein Penyebab 130 Penyakit Otak

Basis Genetik Penyakit Otak: Satuan Protein Penyebab 130 Penyakit Otak

Protein dalam PSD sangat penting bagi perilaku kognitif seperti pembelajaran dan memori, emosi, suasana hati, serta perilaku sosial dan kecanduan atau penyalahgunaan narkoba.
Para ilmuwan telah mengisolasi satu set protein yang bertanggung jawab atas lebih dari 130 penyakit otak, termasuk penyakit seperti Alzheimer, Parkinson, epilepsi serta bentuk autisme dan ketidakmampuan belajar. Tim peneliti menunjukkan bahwa mesin protein telah berubah relatif sedikit selama evolusi, menunjukkan bahwa perilaku dan penyakit yang berhubungan dengan protein-protein ini tidak berubah secara signifikan selama jutaan tahun. Temuan ini membuka beberapa jalur baru ke arah pengatasan penyakit-penyakit tersebut.
Dalam penelitian yang dipublikasikan pada tanggal 19 Desember, para peneliti mempelajari sampel otak manusia untuk mengisolasi satu set protein yang bertanggung jawab atas lebih dari 130 penyakit otak. Makalah ini juga menunjukkan hubungan yang menarik antara penyakit dan evolusi otak manusia.
Penyakit otak merupakan penyebab utama kecacatan medis di negara maju berdasarkan data Organisasi Kesehatan Dunia, dan ini membebankan biaya ekonomi di AS melebihi $300 miliar.
Otak adalah organ yang paling kompleks dalam tubuh, terdiri dari jutaan sel saraf yang dihubungkan dengan miliaran sinapsis. Dalam masing-masing sinapsis terdapat seperangkat protein yang, seperti komponen mesin, mengikat satu sama lain untuk membangun sebuah mesin molekul yang disebut kepadatan postsynaptic – juga dikenal sebagai PSD. meskipun studi tentang sinapsis hewan telah mengindikasikan bahwa PSD mungkin penting dalam penyakit dan perilaku manusia, namun sangat sedikit yang diketahui tentang hal itu pada manusia.
Sebuah tim ilmuwan, yang dipimpin Profesor Seth Grant dari Wellcome Trust Sanger Institute dan Universitas Edinburgh, telah mengekstrak PSD dari sinapsis pasien yang tengah menjalani operasi otak, dan menemukan komponen molekul PSD dengan menggunakan metode yang dikenal sebagai proteomik. Hal ini menunjukkan bahwa protein 1461, masing-masing dikodekan oleh gen yang berbeda, ditemukan dalam sinapsis manusia. Ini telah memungkinkan, pertama kalinya, untuk secara sistematis mengidentifikasi penyakit yang mempengaruhi sinapsis manusia dan memberikan cara baru untuk mempelajari evolusi otak dan perilaku.
“Kami menemukan bahwa lebih dari 130 penyakit otak melibatkan PSD – jauh dari yang diduga sebelumnya,” kata Profesor Grant. “Penyakit-penyakit ini termasuk penyakit umum yang melemahkan seperti Alzheimer, Parkinson serta gangguan neurodegeneratif lainnya seperti epilepsi dan perkembangan penyakit anak termasuk bentuk autisme dan ketidakmampuan belajar.”
“Temuan kami menunjukkan bahwa PSD manusia berada pada tahap pusat berbagai macam penyakit manusia yang banyak mempengaruhi jutaan orang,” kata Profesor Grant.
“Daripada ‘mengumpulkan para tersangka biasa’, kami kini memiliki playlist molekul yang komprehensif dari 1000 tersangka,” kata Jeffrey L Noebels, Profesor Neurologi, Ilmu Saraf dan Genetika Manusia di Baylor College of Medicine. “Masing-masing protein ketujuh dalam barisan daftar ini terlibat dalam suatu gangguan klinis, dan lebih dari setengah dari mereka adalah pelanggar berulang. Pembedahan proteome postsynaptic kini memberikan peneliti sebuah titik masuk yang strategis, dan sisanya dari kita tinggal duduk di barisan terdepan untuk menyaksikan ilmu saraf mengungkap kompleksitas gangguan otak manusia.”
Temuan ini membuka beberapa jalur baru ke arah mengatasi penyakit-penyakit ini.
“Karena berbagai penyakit melibatkan set protein yang sama, kita mungkin dapat mengembangkan pengobatan baru yang bisa digunakan pada banyak penyakit,” kata Profesor Grant. Untuk membantu tujuan ini, kelompok peneliti telah menciptakan jaringan molekul pertama, peta organisasi molekul sinapsis manusia, yang menunjukkan seberapa banyak protein dan penyakit yang saling berhubungan. “Kita juga bisa melihat cara untuk mengembangkan tes diagnostik baru pada genetik dan cara-cara untuk membantu dokter mengklasifikasikan penyakit otak.”
Untuk mempercepat penemuan dan penerapan data mereka, para ilmuwan merilis semua data mereka ke dalam domain publik di situs web mereka – G2Cdb. Tim ini menunjukkan bahwa data pada proteome PSD akan sangat berguna untuk memahami otak, seperti halnya genom berguna untuk memahami DNA.
Para ilmuwan mampu menggunakan studi penyakit ini untuk mengidentifikasi akar biologis dari perilaku manusia. Mereka menemukan bahwa protein dalam PSD sangat penting bagi perilaku kognitif seperti pembelajaran dan memori, emosi dan suasana hati, serta perilaku sosial dan kecanduan atau penyalahgunaan narkoba. Temuan ini memberi wawasan mendalam bagaimana mutasi DNA bisa berdampak pada aspek fundamental dari perilaku kita.
Tim ini meneliti tingkat evolusi protein PSD selama jutaan tahun evolusi mamalia, mengharapkan protein berkembang pada tingkat yang sama dengan protein lainnya. Dalam suatu putaran yang menarik dan tak terduga pada kisah ini, tim riset menemukan bahwa protein PSD banyak berubah lebih lambat dari yang diduga, mengungkapkan bahwa PSD telah sangat kekal atau dibatasi dari perubahan selama evolusi.
“Konservasi struktur protein ini menunjukkan bahwa perilaku diatur oleh PSD dan penyakit yang berhubungan dengan mereka tidak banyak berubah selama jutaan tahun,” kata Profesor Grant. “Ini juga menunjukkan bahwa sinapsis pada hewan pengerat jauh lebih mirip dengan manusia daripada yang kita duga, menunjukkan bahwa mencit dan tikus adalah model yang cocok untuk mempelajari penyakit otak manusia.”
Jonathan R Seckl, Profesor Kedokteran Molekuler Moncrieff-Arnott dan Eksekutif Dean, Fakultas Kedokteran dan Kedokteran Hewan, Queen’s Medical Research Institute, Edinburgh, mengatakan, “Penelitian kolaboratif yang indah ini merupakan langkah maju, yang tentunya akan menerangi penyebab banyak kesehatan mental dan gangguan saraf yang sangat umum di Inggris, serta menunjukkan cara-cara baru untuk mengembangkan pengobatan bagi penyakit-penyakit ini.”
Proyek ini dilakukan sebagai bagian dari Genes to Cognition Program, program penelitian yang bertujuan memahami dasar molekuler dari perilaku dan penyakit otak.
Karya ini didukung oleh Wellcome Trust, Medical Research Council, Scottish Higher Education Funding Council, Melville Trust, European Molecular Biology Organisation dan Uni Eropa.

0 Response to "Basis Genetik Penyakit Otak: Satuan Protein Penyebab 130 Penyakit Otak"

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)