การศึกษากลไกการทำงานของ ATPB5 ที่การส่งเสริมความเป็นพิษและพยาธิสภาพที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ในเซลล์ประสาทเพาะเลี้ยง

จากข้อมูลขององค์การอนามัยโลกแสดงให้เห็นว่าในปี ค.ศ.2020 มีจำนวนผู้ป่วยที่มีภาวะความจำเสื่อมกว่า 50 ล้านคนทั่วโลกและมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นในทุก ๆปีและคาดการณ์ว่าจะมีจำนวนผู้ป่วยความจำเสื่อมถึง 152 ล้านคนในปี ค.ศ.2050 ซึ่งอาการสมองเสื่อมในผู้ป่วยสูงอายุนั้นมีสาเหตุหลักมาจากโรคอัลไซเมอร์ แม้ว่าปัจจุบันนี้จะมียาที่ใช้ในการชะลออาการของโรค แต่พบว่ายังไม่มียาที่ใช้ในการรักษาโรคให้หายขาด ทั้งนี้เนื่องมาจากสาเหตุของโรคอัลไซเมอร์นั้นยังไม่ปรากฎแน่ชัดว่าเกิดจากสาเหตุใด และผู้ป่วยแต่ละคนก็มีอาการที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้การวิเคราะห์อภิมาน (meta-analysis) จึงเข้ามามีบทบาทในการศึกษาหายีนที่น่าสนใจ ที่เกี่ยวข้องกับการเกิดโรค และอธิบายถึงอาการต่าง ๆที่พบในผู้ป่วยหลากหลายกลุ่ม การศึกษาในครั้งนี้ผู้วิจัยได้นำเอาข้อมูลการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนที่ถูกบันทึกไว้ในฐานข้อมูลสากล Gene Expression Omnibus (GEO)  มาทำการวิเคราะห์หายีนที่น่าสนใจ โดยมุ่งเน้นไปที่ยีนที่พบในส่วน cellular component ของจุดประสานประสาท (synapse) ไมโตคอนเดรีย (mitochondria) และ โครงร่างของเซลล์หรือไซโตสเกเลตัน (cytoskeleton) เนื่องจากบริเวณเหล่านี้ของเซลล์เป็นส่วนที่พบความผิดปกติได้ในระยะแรกเริ่มของโรค และสัมพันธ์กับพยาธิสภาพที่พบในสมองของผู้ป่วยอัลไซเมอร์ที่พบความผิดปกติของโปรตีนในไซโตสเกเลตันหรือที่เรียกว่านิวโรไฟบริลลารี่แทงเกิ้ล (neurofibrillary tangle) ซึ่งเป็นหนึ่งในสองพยาธิสภาพหลักที่พบควบคู่กับอะไมลอยด์พลาก (amyloid plaque) และยังพบว่าเซลล์ประสาทของผู้ป่วยอัลไซเมอร์นั้นมีความผิดปกติในการสร้างจุดประสานประสาททำให้มีจำนวนจุดประสานประสาทที่น้อยกว่าคนปกติที่มีอายุไล่เลี่ยกัน ซึ่งการลดลงนี้สัมพันธ์กับภาวะสมองเสื่อม นอกจากนี้สมองของผู้ป่วยอัลไซเมอร์ยังพบการทำงานที่ผิดปกติของไมโตคอนเดรียซึ่งส่งผลทำให้เซลล์ประสาทตายในที่สุด ด้วยเหตุนี้ทางผู้วิจัยจึงมุ่งเน้นศึกษาไปที่ยีนที่พบเจอใน cellular component เหล่านี้

จากการวิเคราะห์เบื้องต้นทางกลุ่มวิจัยได้พบยีนที่น่าสนใจหลายตัวจึงนำเอายีนเหล่านี้มาหาความเชื่อมโยงโดยการทำ protein-protein interaction ด้วย Cytoscape จากการวิเคราะห์เบื้องต้นนี้เราสามารถระบุยีนที่เป็น Hub ของ protein-protein interaction คือยีน ATPB5 ซึ่งเป็นยีนที่สร้างโปรตีน ATP Synthase Subunit Beta โดยโปรตีนนี้เป็น subunit ที่อยู่ในส่วน F1 region ของ ATP synthase จากการวิเคราะห์นี้ เราพบว่า ATP5B มีการแสดงออกของยีนที่ลดลงในสมองของผู้ป่วยอัลไซเมอร์ ถึงแม้ว่าการลดลงของยีนนี้จะพบว่าเกี่ยวข้องกับกลุ่มโรคประสาทเสื่อมถอย (neurodegenerative disorder) และโรคของผู้สูงอายุ (aging) แต่ยีนนี้ยังไม่เคยถูกนำมาศึกษาเชิงลึกในแง่มุมของการเกิดอัลไซเมอร์และกลไกที่เกี่ยวข้องกับพยาธิสภาพมาก่อน ด้วยเหตุนี้ผู้จัดทำจึงขอเสนอโครงการวิจัยเพื่อศึกษากลไกของยีน ATPB5 ที่เกี่ยวข้องกับการเกิดโรคอัลไซเมอร์ในห้องทดลองโดยเฉพาะกลไกที่เกี่ยวข้องกับการแสดงออกทางพยาธิสภาพเช่นการลดความคงตัวของไซโตสเกเลตัน การลดลงของจุดประสานประสาทและการทำงานของไมโตคอนเดรีย โดยผลที่ได้จากการศึกษาในครั้งนี้จะช่วยระบุชนิดกลไกสำคัญ ซึ่งอาจนำไปสู่ทางเลือกในการรักษา หรือป้องกันการเกิดโรคอัลไซเมอร์ในอนาคต