A kutatás vezetője, Timothy Jarome, a Virginia Tech Mezőgazdasági és Élettudományi Karának docense, aki egyben a Neuroscience tanszék munkatársa is: „A memóriazavar a 70 év felettiek több mint egyharmadát érinti, és komoly kockázati tényezője az Alzheimer-kórnak. Ez a munka azt mutatja, hogy a memória hanyatlása konkrét molekuláris változásokhoz köthető, amelyek célzottan vizsgálhatók. Ha megértjük, mi történik a molekuláris szinten, akkor közelebb kerülünk ahhoz, hogy megértsük a demencia kialakulását, és új kezelési lehetőségeket dolgozzunk ki.” Ez pedig kiváltképpen jó hír lehet a nyugdíjasoknak.

Az első tanulmány a Neuroscience folyóiratban jelent meg, és a K63 poliubikvitináció nevű molekuláris folyamatot vizsgálta. Ez a mechanizmus a fehérjék működését szabályozza az agysejtekben, és kulcsszerepet játszik az emlékek kialakulásában. A kutatók kimutatták, hogy az öregedés során a hippokampuszban – amely az emlékek létrehozásáért és előhívásáért felelős – a K63 poliubikvitináció szintje megemelkedik, míg az amygdalában – amely az érzelmi emlékek központja – csökken.

A CRISPR-dCas13 génszerkesztő rendszerrel mindkét régióban módosították a folyamatot, és az idős patkányok memóriája javult. Jarome így fogalmazott: „Mindkét agyi területen, amikor ezt az egy molekuláris folyamatot beállítottuk, javult a memória.” – idézi a 20242.

A második tanulmány eredménye

A második tanulmány a Brain Research Bulletin folyóiratban jelent meg, és az IGF2 génre összpontosított, amely a memória kialakulását támogatja. Az öregedéssel az IGF2 aktivitása lecsökken, mivel a gén kémiailag elnémul a hippokampuszban. Jarome kiemelte: „Az IGF2 azon kevés gének egyike, amely csak az egyik szülőtől örökölt példányból fejeződik ki. Amikor ez az egyetlen példány az öregedés során kikapcsol, elveszítjük az előnyét.”

A kutatók CRISPR-dCas9 segítségével eltávolították a DNS-metilációs jelöléseket, és újra aktiválták a gént. Az idősebb állatok memóriája jelentősen javult, míg a középkorúaknál, akiknél még nem jelentkezett memóriazavar, nem volt változás. Jarome így foglalta össze: „Lényegében újra bekapcsoltuk a gént. Amikor ezt megtettük, az idősebb állatok sokkal jobban teljesítettek. Ez azt mutatja, hogy az időzítés számít: akkor kell beavatkozni, amikor a problémák elkezdődnek.”

A kutatásokból kiderült, hogy az öregedéssel járó memóriazavar nem egyetlen okra vezethető vissza, hanem több molekuláris rendszer párhuzamos változására. „Hajlamosak vagyunk egyetlen molekulát vizsgálni, de a valóság az, hogy egyszerre több folyamat zajlik. Ha meg akarjuk érteni, miért romlik a memória az öregedéssel, vagy miért alakul ki Alzheimer-kór, akkor szélesebb képet kell látnunk.”

A két projektben a Virginia Tech hallgatói kulcsszerepet játszottak, együttműködve a Rosalind Franklin Egyetem, az Indiana Egyetem és a Penn State kutatóival. A finanszírozást az amerikai Nemzeti Egészségügyi Intézet (NIH) és az Amerikai Öregedéskutatási Szövetség biztosította. Jarome így összegezte: „Mindenkinek van némi memóriahanyatlása, ahogy öregszik, de amikor ez kórossá válik, az Alzheimer-kór kockázata megnő. Amit most tanulunk, az az, hogy bizonyos molekuláris változások korrigálhatók – és ez utat nyit a lehetséges kezelések felé.”