Genetické mutácie a Alzheimerova choroba
Názov projektu: FEHERJEK
Vedúci projektu: Gábor Paragi
Inštitúcia: Výskumná skupina pre biometrické systémy MTA-SZTE, Maďarská akadémia vied, Univerzita v Szegede (Szeged, Maďarsko) a Fyzikálny ústav, Univerzita v Pecsi (Pecs, Maďarsko)
Alzheimerova choroba je ochorenie postihujúce mozog, ktoré vedie k postupnej strate pamäte a ďalších dôležitých kognitívnych funkcií. Aj keď choroba nie je dedičná, existujú genetické faktory zvyšujúce pravdepodobnosť, že ju človek dostane. Až do tohto desaťročia sa verilo, že príčinou demencie, ktorou sa ochorenie prejavuje, je nahromadenie peptidu amyloid β (stavebný blok bielkoviny, ďalej Aβ) v mozgu. Aβ vytvára štruktúry nazývané plaky. Tie boli nájdené v mozgu každého pacienta, ktorý zomrel na Alzheimerovu chorobu. Nové štúdie však ukazujú, že za poškodenie neurónov v mozgu môžu iné toxické formy týchto peptidov – oligomery peptidu Aβ.
Gábor Paragi a jeho kolegovia z Maďarskej akadémie vied na Univerzite v Szegede a Fyzikálneho ústavu na Univerzite v Pecsi (Maďarsko) skúmajú procesy vedúce k tvorbe plakov a snažia sa nájsť nové stopy, ktoré by pomohli objasniť príčiny Alzheimerovej choroby. Mnoho predchádzajúcich štúdií zanedbalo výskum prvotného chovania peptidov Aβ, keďže sa predpokladalo, že kritickú rolu hrajú až finálne produkty – plaky. Ale pri skúmaní peptidu Aβ Gábor Paragi a jeho kolegovia zistili, že k toxickým účinkom môžu viest už mutácie zložiek (monomerov) pri jeho tvorbe.
Výskumná skupina používa na analýzu molekulárnej dynamiky počas tohto procesu metódu Molekulovej dynamiky so zámenou replík (Replica Exchange Molecular Dynamics, REMD). Na samotné výpočty potom využívajú výpočtové prostriedky klastra GPU Debrecen2 (Leo). Už sa im podarilo objaviť spojenie medzi prítomnosťou určitej štruktúry a mutovanými toxickými peptidmi. Dúfajme, že ich výskum zvýši porozumenie a v konečnom dôsledku aj liečiteľnosť tejto choroby, čím sa zlepší život chorých aj ich rodín na celom svete.
Vedci ďakujú za výpočtové prostriedky klastra GPU Debrecen2 (Leo). Tato práca bola podporená tiež maďarskou vládou pod grantovým číslom GINOP-2.3.2-15-2016-00034 a GINOP-2.3.2-15-2016-0003.
