コロラド対ジョージア工科大学
- 個別化医療;代替医療;免疫系;神経系;痴呆;知能;神経内科;アルツハイマー病&＃039;
- September 13, 2026
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科学者たちはゲノム内にアルツハイマー病の新たな層を発見した
カーネギーメロン大学コンピューターサイエンス学部、ピッツバーグ大学医学部、ワシントン大学の研究者らは、これまでほとんど研究されていなかったアルツハイマー病の特徴を発見し、科学者が新たな治療法を特定するのに役立つ可能性がある。 での研究 科学アルツハイマー病患者の一部の脳細胞では、ゲノムの三次元構成が異なることを発見しました。 SCS計算生物学部門、ピット神経生物学部門の科学者レイとステファニー・レーン、および協力機関は、ゲノムの折り畳みにおけるこれらの変化を遺伝子活性および脳組織組織の変化と関連付けた。 この詳細な画像を作成するために、チームは単一細胞技術、脳組織の空間マッピング、および深層学習モデリングを組み合わせました。 アミロイドとタウを超えて見る 「アルツハイマー病は、単一の層で理解することはできません」と、この研究を主導し監督した計算生物学のレイ・アンド・ステファニー・レーン教授のジャン・マー氏は述べた。 「ゲノムの 3D 構造は、DNA 配列を遺伝子活性に結び付けるのに役立つ基本的な制御層です。ゲノム層、細胞の状態、組織の状況を統合することで、疾患に関連した変化をカタログ化して、それらがどのように組み合わされ、どのメカニズムをさらに調査する必要があるかを理解することができます。」 DNA は細胞内に単純なまっすぐな鎖として存在するわけではありません。代わりに、どの遺伝子がアクセス可能で活性であるかを決定する複雑な三次元構造になります。したがって、その物理的組織の変化は細胞の機能に影響を与える可能性があります。 研究者らは、脳の前部にある領域である前頭前皮質の死後サンプルを調べた。この組織は、長期の認知症研究に参加し、その後研究のために脳を提供したアルツハイマー病患者から採取されたものである。 研究チームは、個々の細胞内の遺伝子発現と三次元ゲノム相互作用の両方を測定できる技術である GAGE-seq を使用しました。これらの測定値は、健康な脳組織で遺伝子活性がどのように発生するかに関する情報を提供する差分トランスクリプトーム マップと組み合わせられました。 これらのデータセットを組み立てることにより、研究者らはゲノムの物理的構成を遺伝子制御と関連付けることができ、さらにアルツハイマー病の分子および細胞の変化が周囲の組織のどこで起こっているかを確認することができた。 アルツハイマー病の生物学の新たな層 「私たちの研究は、アルツハイマー病で何が問題になっているのかを理解する上で大きな進歩です」と、ピットの神経生物学部門の神経生物学助教授であり、ピットのチームを率いたハンスルーディ・マティスは述べた。 「私たちはアルツハイマー病の古典的な兆候、つまりアミロイドベータ斑の蓄積とタウもつれを知っていますが、私たちの結果は、現在700万人のアメリカ人が罹患しており、さらに増加しているアルツハイマー病に関連する分子病理学の一部として高次のクロマチン変化を特定しました。」 ベータアミロイド斑とタウもつれは、アルツハイマー病の最も優れた生物学的特徴の 1 つです。この新たな発見は、細胞内のゲノムをパッケージ化するDNAと関連タンパク質からなる材料であるクロマチンの変化が疾患の分子像の一部と考えられるべきであることを示唆している。 AI はゲノムと遺伝子活性を結びつける 研究のもう 1 つの重要な部分は、ゲノム構造が細胞の挙動にどのような影響を与えるかを調査するための人工知能モデルである…
