El científico y los colaboradores de Columbia reciben $11,3 millones para encontrar nuevos objetivos contra enfermedad de cerebro

Han concedido Anthony Fitzpatrick, doctorado, investigador principal en el centro médico de Irving del instituto y de la Universidad de Columbia de Zuckerman (CUIMC) de Columbia, así como científicos de la clínica de Mayo y del hospital de niños de Boston, $11,3 millones para correlacionar las estructuras tridimensionales de los enredos de la proteína que acumulan en el cerebro humano. Estos enredos se creen para desempeñar un papel crítico en la progresión de una variedad de enfermedades neurodegenerative mortales.

Usando la microscopia del cryo-electrón (cryo-EM), para la cual profesor Joaquín Frank, doctorado de Columbia, compartió el Premio Nobel En química en 2017, las personas del Dr. Fitzpatrick se centrarán sus esfuerzos sobre todo en los enredos del tau, los grupos de proteína misfolded del tau que se han implicado en un ordenador principal de las enfermedades, especialmente enfermedad de Alzheimer y encefalopatía traumática crónica, o CTE. Reconstruyendo la estructura del tau enreda en estas enfermedades -- átomo por el átomo -- los investigadores esperan ganar nuevo discernimiento en cómo los enredos forman, cómo crecen y cómo impulsan la progresión de la enfermedad. Estas conclusión permitirán a investigadores diseñar las moléculas de la droga que previenen la acumulación del enredo. También ayudarán al revelado de los nuevos biomarkers que descubren la enfermedad temprano, antes de que se presenten los síntomas.

El Dr. Fitzpatrick servirá como investigador principal del guía de este proyecto de cinco años, que será administrado por el instituto nacional de desordenes neurológicos y el recorrido (NINDS). A Leonard Petrucelli, doctorado, silla y profesor de la neurología en el campus de la Florida de la clínica de Mayo, y Judith Steen, doctorado, profesor adjunto de la neurobiología en la Universidad de Harvard y el hospital lo ensamblará de niños de Boston.

“Los cerebros de los pacientes avanzados de Alzheimer o de CTE están a menudo repletos con enredos del tau,” dijo al Dr. Fitzpatrick, que es también profesor adjunto de la bioquímica y de la biofísica molecular en el instituto de Taub para la investigación sobre enfermedad de Alzheimer y el cerebro del envejecimiento en CUIMC. “Solamente todos los esfuerzos librar los cerebros de estos enredos han subido brevemente. Esta falla proviene final una falta de comprensión de la firma molecular única de los enredos para cada enfermedad neurodegenerative. Con este apoyo abundante del NINDS, podemos ahora desplegar nuestro programa cryo-EM para acelerar descubrimiento y para vencer este entrehierro en conocimiento.”

Emplear de este proyecto trabajo previo del Dr. Fitzpatrick y otros para decodificar el tau. En 2017, el Dr. Fitzpatrick hizo la primera persona en el mundo para correlacionar la estructura tridimensional de los enredos de la proteína del tau, que son altamente abundantes en los cerebros de los pacientes de Alzheimer. Para hacer así pues, él utilizó cryo-EM, la tecnología de la imagen revolucionaria esa los haces de los fuegos de electrones en las moléculas de proteína que han sido congeladas en la solución deducir la estructura de la proteína.

“Con el cryo-EM, primero capturamos fotos de un complejo de la proteína de perspectivas distintas, y en seguida reconstruimos cuidadosamente su estructura tridimensional,” explica al Dr. Fitzpatrick, que era el beneficiario de la recompensa joven del investigador de Fisher 2017-2018 científico termo para el cryo-EM y es una persona de David Mahoney Neuroimaging del asiento de Dana.

Después de resolver las estructuras del tau enreda en enfermedad de Alzheimer, el Dr. Fitzpatrick y sus colaboradores intentados después para desplegar sus investigaciones en otros desordenes asociados a la agregación aberrante del tau, conocida colectivamente como “tauopathies.”

Un tal tauopathy, CTE, ha estado de interés determinado a la comunidad científica y médica. Como Alzheimer, CTE es caracterizado por la acumulación anormal de enredos del tau. A diferencia de Alzheimer, CTE es causado por traumatismo craneal repetidor. Un estudio de julio de 2017 de los cerebros de 111 jugadores ex-NFL reveló que el 99% mostraron signos de CTE; sus cerebros fueron acribillados con enredos del tau.

“Si podemos entender cómo CTE progresa en el nivel molecular, podríamos utilizar que conocimiento para desarrollar mejores herramientas diagnósticas para coger los signos más tempranos de CTE y para intervenir de una manera que retrasa o aún para la progresión de la enfermedad,” dice al Dr. Fitzpatrick.

Descifrando las firmas moleculares de estas dos formas de los enredos del tau, los investigadores pueden entonces determinar cómo cualquier semejanza -- y diferencias -- entre la progresión de la enfermedad del impacto de dos estructuras. Esta información probará crítico para las moléculas de la droga que se convierten que eliminan enredos del tau -- y potencialmente perfeccione la cognición. Los investigadores utilizarán esta aproximación como paradigma para los esfuerzos continuados y desplegados en otros tauopathies, así como la acumulación anormal de TDP-43, una proteína implicada en la degeneración lobular frontotemporal (FTLD), que, después de enfermedad de Alzheimer, es la segunda causa común de la demencia.

Fuente: https://zuckermaninstitute.columbia.edu/columbia-scientist-anthony-fitzpatrick-and-collaborators-awarded-113m-identify-new-targets-against