Sebuah senyawa eksperimental menjanjikan yang dikembangkan oleh para peneliti di ETH Zurich dapat menawarkan cara baru untuk memperlambat perkembangan penyakit Alzheimer. Dalam penelitian yang melibatkan tikus, pengobatan ini mengurangi hilangnya sel saraf, membantu hewan hidup lebih lama dan menargetkan proses biologis yang tidak dapat diobati dengan obat Alzheimer.
Senyawa tersebut, yang dikenal oleh para peneliti sebagai “Senyawa 10,” adalah hasil kerja keras selama hampir dua dekade yang dipimpin oleh Ursula Quitterer, profesor farmakologi molekuler di ETH Zurich.
Pencarian panjang untuk petunjuk baru tentang penyakit Alzheimer
Penelitian ini dimulai hampir 20 tahun lalu ketika Quitterer menerima sampel jaringan otak dari seorang rekannya di Rumah Sakit Universitas Ain Shams di Kairo. Sampel dikumpulkan selama operasi tumor dan berasal dari penderita demensia dan individu yang tidak menderita demensia.
Sampel ini membantu meluncurkan penyelidikan terhadap protein yang disebut GRK2, yang telah menjadi subjek penelitian Quitterer selama bertahun-tahun.
GRK2 memainkan peran penting di seluruh tubuh. Sebagai protein pengatur, ia membantu sel merespons sinyal dan beradaptasi terhadap stres. Ia aktif di beberapa organ, termasuk jantung dan otak, yang mendukung berfungsinya sel-sel saraf.
Dengan menggunakan model jaringan otak manusia dan model penyakit Alzheimer pada tikus, tim ETH Zurich menemukan bukti bahwa GRK2 mungkin merupakan kontributor utama demensia. Temuan mereka baru-baru ini dipublikasikan di jurnal Laporan Sel Kedokteran.
Ketika protein pelindung menjadi berbahaya
GRK2 ada dalam dua bentuk di dalam sel. Satu bentuk berfungsi normal, sedangkan bentuk lainnya menjadi tidak aktif karena proses seluler.
Para peneliti menemukan bahwa versi tidak aktif terakumulasi dalam jumlah besar di otak penderita demensia. Pola serupa juga diamati pada tikus yang mengalami gejala mirip Alzheimer.
Eksperimen lebih lanjut mengungkapkan bahwa molekul GRK2 yang tidak aktif menggumpal di dalam sel saraf. Kelompok-kelompok ini menempel pada mitokondria, struktur yang sering disebut “pembangkit listrik” sel, dan mengganggu fungsinya.
“Agregat GRK2 memblokir pori-pori mitokondria, sehingga mengurangi jumlah energi yang dapat disediakan dan menyebabkan situasi stres di dalam sel,” jelas Quitterer.
Tim juga menemukan bahwa GRK2 yang tidak aktif tampaknya meningkatkan produksi beta-amiloid, sebuah fragmen protein yang banyak dikaitkan dengan penyakit Alzheimer.
Hal ini menciptakan siklus yang merusak. Beta-amiloid memberi tekanan tambahan pada sel saraf, menyebabkan pembentukan GRK2 yang lebih tidak aktif. Semakin banyak GRK2 yang terakumulasi dan membentuk agregat, proses penyakit terus meningkat.
Senyawa 10 memutus siklus
Untuk menghentikan siklus ini, para peneliti merancang dan menguji beberapa senyawa eksperimental dalam kultur sel dan pada tikus.
Diantaranya, Kompon 10 memberikan hasil terbaik. Senyawa tersebut mencegah molekul GRK2 membentuk agregat berbahaya, sehingga memungkinkan mitokondria berfungsi lebih efisien. Hasilnya, simpanan beta-amiloid berkurang, sel-sel saraf tetap sehat, dan kematian sel pun melambat.
Manfaatnya melampaui otak.
Pada tikus, senyawa 10 juga tampaknya meningkatkan fungsi jantung dan mempengaruhi perubahan terkait penuaan. Para peneliti mengamati bahwa hewan yang diberi perlakuan tersebut memiliki lebih sedikit uban seiring bertambahnya usia.
Mengapa penelitian ini memakan waktu hampir dua dekade
Tim telah menyelesaikan tahap penelitian dasar dan mengajukan permohonan paten untuk senyawa 10.
Menurut Quitterer, salah satu alasan mengapa penelitian ini memakan waktu begitu lama adalah sifat dasar penelitian Alzheimer.
“Butuh waktu lama hanya karena segala sesuatu dalam penelitian Alzheimer membutuhkan waktu lama,” kata Quitterer.
Karena penyakit Alzheimer adalah penyakit yang berkaitan dengan usia, para peneliti meneliti tikus yang lebih tua. Hewan-hewan ini umumnya berumur antara satu setengah hingga dua tahun. Setiap percobaan memerlukan jumlah waktu yang sama sebelum kesimpulan yang bermakna dapat diambil dan tahap penelitian selanjutnya dapat dimulai.
“Misalnya, semua ini berjalan jauh lebih lambat dibandingkan penelitian kanker.”
Target baru untuk pengobatan masa depan terhadap penyakit Alzheimer
ETH Zurich dan para peneliti sekarang sedang mencari perusahaan yang tertarik untuk memajukan Compound 10 menuju pengembangan obat.
“Penyakit Alzheimer adalah penyakit yang sangat kompleks,” kata Quitterer. Obat-obatan yang ada saat ini tidak menyembuhkan penyakit ini, namun hanya memperlambat perkembangannya hingga beberapa bulan.
“Inilah mengapa sangat penting bagi kami untuk mengidentifikasi protein target baru dalam bentuk GRK2, serta bahan aktif yang bekerja melalui GRK2 dan oleh karena itu melalui mekanisme yang berbeda dari obat Alzheimer yang sudah ada.”
Meskipun diperlukan lebih banyak penelitian sebelum senyawa tersebut dapat diuji pada manusia, penemuan ini membuka pintu bagi strategi pengobatan baru. Para peneliti percaya bahwa menggabungkan Compound 10 dengan obat Alzheimer yang ada berpotensi memberikan manfaat lebih besar dan meningkatkan kualitas hidup pasien.
