Seiring bertambahnya usia, sel-sel mereka secara bertahap mendeteksi mutasi genetik baru. Sebuah studi dari Rumah Sakit Anak Boston, diterbitkan di Selmenemukan perubahan tak terduga dalam proses ini. Para peneliti telah menemukan bahwa mikroglia, sel kekebalan yang berada di otak, mengakumulasi mutasi pada gen penyebab kanker tertentu. Namun, alih-alih menyebabkan kanker, mutasi ini justru berkontribusi pada perkembangan penyakit Alzheimer.
Penelitian ini dipimpin oleh Christopher Walsh, MD, PhD, kepala Divisi Genetika dan Genomik di Rumah Sakit Anak Boston dan penyelidik Howard Hughes Medical Institute. Kolaboratornya antara lain Alice Eunjung Lee, PhD, dan August Yue Huang, PhD, juga dari Divisi Genetika dan Genomik. Ketiganya adalah profesor di Harvard Medical School dan anggota asosiasi dari Broad Institute of MIT dan Harvard.
Tim mengatakan temuan ini bisa menunjukkan cara-cara baru untuk mendiagnosis dan mengobati penyakit Alzheimer.
“Kami menemukan bahwa sampai batas tertentu, penyakit Alzheimer mirip dengan kanker – disebabkan oleh mutasi yang sama yang menyebabkan kanker darah seperti limfoma dan leukemia,” kata Walsh. “Ini berguna karena kita memiliki banyak obat untuk melawan kanker dan beberapa di antaranya mungkin berguna secara terapeutik untuk penyakit Alzheimer.”
Mutasi penyebab kanker ditemukan di otak Alzheimer
Untuk menyelidikinya, para peneliti menganalisis 149 gen penyebab kanker dalam sampel jaringan otak dari 190 orang penderita penyakit Alzheimer dan membandingkannya dengan sampel dari 121 otak sehat.
Sampel Alzheimer mengandung lebih banyak perubahan DNA satu huruf dibandingkan jaringan sehat. Banyak dari perubahan ini muncul berulang kali pada lima gen penyebab kanker yang sama, menunjukkan bahwa mikroglia mengakumulasi mutasi pada serangkaian gen tertentu.
Microglia berfungsi sebagai kru pembersih otak. Sel-sel ini menghilangkan kotoran dan membantu menghilangkan sel-sel yang terinfeksi, rusak, atau mati. Para ilmuwan telah lama percaya bahwa mikroglia tetap terbatas pada otak dan tidak melewati sawar darah otak, tidak seperti banyak sel kekebalan lain yang bersirkulasi dalam aliran darah.
Hubungan tak terduga antara sel darah dan otak
Mutasi yang diidentifikasi pada mikroglia umumnya berhubungan dengan kanker darah. Pengamatan ini mendorong peneliti untuk mencari mutasi yang sama pada sampel darah penderita penyakit Alzheimer.
Mereka tidak menyangka akan menemukannya.
Sebaliknya, sel darah dari pasien Alzheimer membawa mutasi yang sama yang berhubungan dengan kanker.
“Ini sebenarnya adalah temuan tak terduga yang menunjukkan mekanisme baru dalam patogenesis penyakit Alzheimer,” kata Huang. “Hasilnya berarti bahwa sel-sel kekebalan dalam darah yang mengalami mutasi kanker kemungkinan besar memasuki otak dan berkontribusi terhadap penyakit ini.”
Bagaimana Sel Kekebalan Tubuh yang Mutan Dapat Memicu Penyakit Alzheimer
Para peneliti berpendapat bahwa penuaan atau cedera dapat melemahkan penghalang darah-otak, sehingga memungkinkan sel-sel kekebalan dari darah memasuki otak. Sesampainya di sana, sel-sel ini dapat berubah menjadi sel mirip mikroglia.
Pada saat yang sama, gumpalan protein yang menumpuk di otak memicu mikroglia untuk berkembang biak dan merespons. Sel-sel yang memiliki keunggulan biologis lebih mungkin untuk tumbuh, termasuk sel-sel mirip mikroglia yang membawa mutasi terkait kanker.
Menurut para peneliti, sel-sel yang bermutasi ini dapat menciptakan lingkungan yang lebih inflamasi dan merusak dibandingkan mikroglia yang sehat. Akibatnya, neuron di sekitarnya bisa menjadi rusak dan mati, sehingga berkontribusi terhadap perkembangan penyakit Alzheimer.
Potensi tes dan pengobatan baru untuk penyakit Alzheimer
Penemuan ini pada akhirnya bisa mengarah pada pendekatan baru untuk mendeteksi risiko Alzheimer.
“Karena sulitnya mengakses jaringan otak pada pasien yang masih hidup, tes genetik menggunakan sampel darah dapat dikembangkan untuk memeriksa apakah seseorang membawa mutasi ini dan berisiko tinggi terkena penyakit Alzheimer,” kata Lee.
Dalam penelitian lanjutan yang diterbitkan sebagai pracetak di bioRxiv, Huang dan Lee menemukan bukti tambahan yang mendukung kaitan ini. Analisis mereka menunjukkan bahwa mutasi penyebab kanker yang terdeteksi dalam sampel darah meningkatkan risiko penyakit Alzheimer, terlepas dari APOE4, yang merupakan faktor risiko genetik untuk penyakit ini.
Penelitian ini dilakukan bekerja sama dengan Icahn School of Medicine di Mount Sinai. Pendanaan disediakan oleh Howard Hughes Medical Institute, National Institute on Aging, NIH Common Fund melalui konsorsium Somatic Moses Across Human Tissues (SMaHT), dan Suh Kyungbae Foundation (SUHF).
