'Pemicu' Parkinson diamati secara langsung di jaringan otak manusia untuk pertama kalinya
Para ilmuwan, untuk pertama kalinya, secara langsung memvisualisasikan dan mengukur kelompok protein yang diyakini memicu Parkinson, menandai kemajuan besar dalam studi penyakit neurologis yang tumbuh paling cepat di dunia.
Cluster kecil ini, yang disebut oligomer alfa-synuclein, telah lama dianggap sebagai penyebab penyakit Parkinson untuk mulai berkembang di otak, tetapi sampai sekarang, mereka telah menghindari deteksi langsung dalam jaringan otak manusia.
Sekarang, para peneliti dari University of Cambridge, UCL, Francis Crick Institute dan Polytechnique Montréal telah mengembangkan teknik pencitraan yang memungkinkan mereka untuk melihat, menghitung dan membandingkan oligomer dalam jaringan otak manusia, pengembangan yang dikatakan salah satu tim adalah “seperti dapat melihat bintang di siang hari bolong.”
Hasil mereka, dilaporkan dalam jurnal Nature Biomedical Engineering dapat membantu mengungkap mekanisme bagaimana Parkinson menyebar melalui otak dan mendukung pengembangan diagnostik dan perawatan potensial.
Sekitar 166.000 orang di Inggris hidup dengan penyakit Parkinson, dan jumlahnya meningkat. Pada tahun 2050, jumlah orang dengan Parkinson di seluruh dunia diperkirakan akan berlipat ganda menjadi 25 juta. Meskipun ada obat -obatan yang dapat membantu meringankan beberapa gejala Parkinson, seperti tremor dan kekakuan, tidak ada obat yang dapat memperlambat atau menghentikan penyakit itu sendiri.
Selama lebih dari seabad, dokter telah mengenali Parkinson dengan adanya endapan protein besar yang disebut Lewy Bodies. Tetapi para ilmuwan menduga bahwa oligomer yang lebih kecil dan lebih awal dapat menyebabkan kerusakan pada sel-sel otak. Sampai sekarang, oligomer ini terlalu kecil untuk dilihat – hanya beberapa nanometer.
“Lewy Bodies adalah ciri khas Parkinson, tetapi mereka pada dasarnya memberi tahu Anda di mana penyakitnya berada, bukan di mana itu sekarang,” kata Profesor Steven Lee dari Departemen Kimia Cambridge Hamied, yang ikut memimpin penelitian ini. “Jika kita dapat mengamati Parkinson pada tahap paling awal, itu akan memberi tahu kita lebih banyak tentang bagaimana penyakit ini berkembang di otak dan bagaimana kita bisa mengobatinya.”
Sekarang, Lee dan rekan-rekannya telah mengembangkan teknik, yang disebut ASA-PD (penginderaan lanjutan agregat untuk penyakit Parkinson), yang menggunakan mikroskop fluoresensi ultra-sensitif untuk mendeteksi dan menganalisis jutaan oligomer dalam jaringan otak post-mortem. Karena oligomer sangat kecil, sinyal mereka sangat lemah. ASA-PD memaksimalkan sinyal sambil mengurangi latar belakang, secara dramatis meningkatkan sensitivitas ke titik di mana oligomer alfa-synuclein individu dapat diamati dan dipelajari.
“Ini adalah pertama kalinya kami dapat melihat oligomer secara langsung di jaringan otak manusia pada skala ini: seperti bisa melihat bintang di siang hari bolong,” kata penulis pertama Dr Rebecca Andrews, yang melakukan pekerjaan ketika ia menjadi peneliti postdoctoral di Lee's Lab. “Ini membuka pintu baru dalam penelitian Parkinson.”
Tim memeriksa sampel jaringan otak post-mortem dari orang dengan Parkinson dan membandingkannya dengan orang sehat pada usia yang sama. Mereka menemukan bahwa oligomer ada di otak sehat dan Parkinson. Perbedaan utama antara penyakit dan otak sehat adalah ukuran oligomer, yang lebih besar, lebih terang dan lebih banyak dalam sampel penyakit, menunjukkan hubungan langsung dengan perkembangan Parkinson.
Tim juga menemukan subclass oligomer yang hanya muncul pada pasien Parkinson, yang bisa menjadi penanda penyakit yang paling awal dari penyakit ini, berpotensi bertahun -tahun sebelum gejala muncul.
“Metode ini tidak hanya memberi kita snapshot,” kata Profesor Lucien Weiss dari Polytechnique Montréal, yang akan membuat penelitian. “Ini menawarkan seluruh atlas perubahan protein di seluruh otak, dan teknologi serupa dapat diterapkan pada penyakit neurodegeneratif lainnya seperti Alzheimer dan Huntington.
“Oligomer telah menjadi jarum di tumpukan jerami, tetapi sekarang kita tahu di mana jarum itu, itu bisa membantu kita menargetkan jenis sel tertentu di daerah tertentu di otak.”
“Satu-satunya cara nyata untuk memahami apa yang terjadi pada penyakit manusia adalah dengan mempelajari otak manusia secara langsung, tetapi karena kompleksitas otak yang semata-mata, ini sangat menantang,” kata Profesor Sonia Gandhi dari Francis Crick Institute, yang ikut memimpin penelitian. “Kami berharap bahwa menembus penghalang teknologi ini akan memungkinkan kami untuk memahami mengapa, di mana dan bagaimana cluster protein terbentuk dan bagaimana ini mengubah lingkungan otak dan menyebabkan penyakit.”
Referensi:
Rebecca Andrews, Bin Fu, Christina E. Toomey et al. 'Visualisasi skala besar-oligomer sinuklein di jaringan otak penyakit Parkinson.' Nature Biomedical Engineering (2025). Doi: 10.1038/s41551-025-01496-4
