Hatıralar Nelerden yapılır? Yeni anıların oluşmasında anahtar protein; AKT (protein kinaz)

Colorado Üniversitesinde entegre fizyoloji profesörü beş yıldır, beyin dokusunda her yerde bulunan ve beyinlerin yeni deneyimlere uyum sağlamasına ve yeni anılar ortaya koymasına yardımcı olan AKT adlı bir proteini daha iyi anlamak için çalışmaktadır.

Şimdiye kadar, bilim adamları beyindeki bu madde hakkında çok az şey biliyorlardı. Fakat ilk kez yeni bir çalışmada, AKT’nin farklı beyin hücrelerinde bulunan ve beyin sağlığını çok farklı şekillerde etkileyen üç farklı çeşide sahip olduğunu gösteriyor. Bu bulgu, beyin kanseri olan glioblastomdan Alzheimer hastalığına ve şizofreniye kadar birçok problem için daha yeni, daha hedefli tedavilere yol açabilir.

Dr. Hoeffer, “AKT, nörolojik hastalıkların birçoğunda rol oynayan merkezi bir proteindir, ancak hakkında inanılmaz derecede az şey biliyoruz” demektedir. Bulgularımız, farklı formların beyninde ne işe yaradığını kapsamlı olarak inceleyen ilk çalışmadır.

1970’lerde keşfedilen ve en iyi “onkogen” (mutasyona uğradıklarında kanseri teşvik edebilen) olarak bilinen AKT, son zamanlarda beyindeki hücresel bağlantıları yanıt olarak güçlendirebilme yeteneği olan “sinaptik plastisite” nin geliştirilmesinde anahtar oyuncu olarak tanımlandı.

Diyelim ki büyük bir beyaz köpekbalığı görüyorsunuz ve korktunuz ve beyniniz neler olup bittiğinin anısını oluşturmak istiyor. Beyin o belleği kodlamak için yeni proteinler yapmak zorunda. AKT, çevrimiçi hale gelen ilk proteinlerden biri, hafıza fabrikasını açan merkezi bir anahtar.

Fakat bütün AKT’ler eşit oluşturulmuyor. Hoeffer ve ekibi, farelerde AKT’nin üç farklı izoformunu veya çeşidini susturdu ve beyin aktivitelerini gözlemledi. Sonuçta bir dizi önemli keşif yaptılar.

AKT2, yalnızca beyin kanserinde ve beyin hasarında sıklıkla etkilenen, beyindeki ve omurilikteki destekleyici, yıldız şeklindeki hücreler olan astrogliada bulunur. Bu çok önemli bir buluştur. Yalnızca AKT2’yi diğer formları etkilemeden hedefleyen bir ilaç geliştirebilirse, daha az yan etkiyle bazı sorunların tedavisinde daha etkili olabilir. Araştırmacılar ayrıca, AKT1’in nöronlarda her yerde bulunduğu ve deneyimlere yanıt olarak sinapsların güçlenmesinin teşvik edilmesinde (yani hafıza oluşumunda) en önemli form olarak göründüğünü buldular (Bu bulgu, AKT1’deki mutasyonların hastanın şizofreni ve diğer beyin bozuklukları riskini artırdığını gösteren daha önceki araştırmalarla uyumludur; bu kusur, bir hastanın deneyimleri algıladığı veya hatırladığı biçimindeki bir kusur ile bağlantılıdır).

AKT3, beyin büyümesinde önemli bir rol oynuyor gibi görünmektedir; AKT3 geni susturulmuş farelerde daha küçük beyin boyutları gözlenmiştir.

Hoeffer şöyle demektedir; bundan önce, hepsinin aynı hücrede temelde aynı şeyi aynı şekilde yaptığına dair bir varsayım vardı. Şimdi bunları daha iyi tanıyoruz. Pan-AKT inhibitörlerinin kanser tedavisi için zaten geliştirildiğini ancak o proteinin daha spesifik versiyonlarını (AKT1, Alzheimer ve şizofreni için arttırıcılar, kanser için AKT2 inhibitörleri) hedefleyecek ilaçların geliştirilebileceğini ve diğerlerinin dokunulmaz formlar oluşturup yan etkilerinin olmayacağını hedefliyorlar.

Proteinin farklı formlarının yanlış iş yaptığında davranışa ne etkisi olduğunu belirlemek için daha fazla hayvan araştırması gerekmektedir. İsoform spesifik tedaviler nörolojik hastalıklar için hedeflenmiş terapilerin tasarımında büyük vaatlerde bulunmaktadır.