Diese Entdeckung wurde durch eine neue Technik namens MUSIC (multinucleic acid interaction mapping in single cells) ermöglicht. Sie erlaubt die Kartierung der Wechselwirkungen zwischen Chromatin und RNA in einzelnen Gehirnzellen. Die Technik bietet eine Auflösung auf Einzelzellebene und ermöglicht das Studium, wie diese Interaktionen die Genexpression beeinflussen.
Die in Nature detailliert beschriebene Studie hebt das Potenzial von MUSIC hervor, um die molekularen Mechanismen der Alzheimer-Pathologie zu verstehen. Laut Sheng Zhong, Professor für Bioingenieurwesen an der UC San Diego, könnte diese Technologie zu gezielteren therapeutischen Eingriffen führen und die Ergebnisse für die Patienten verbessern.
Die Forscher analysierten postmortale Proben des menschlichen Frontalkortex von 14 Spendern im Alter von 59 Jahren und älter, darunter einige Alzheimer-Patienten. Sie stellten fest, dass Zellen mit weniger kurzen Chromatin-Interaktionen Anzeichen des Alterns und der Alzheimer-Krankheit zeigten. Darüber hinaus wurde bei den Alzheimer-Patienten ein höherer Anteil dieser "gealterten" Zellen festgestellt.
Durch die Nutzung von MUSIC entdeckte das Team spezifische Unterschiede zwischen den Gehirnzelltypen in den Chromatin-RNA-Wechselwirkungen. Insbesondere im weiblichen Kortex wurde ein höherer Anteil an "gealterten" Oligodendrozyten im Vergleich zu Neuronen beobachtet. Diese Zellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Umhüllung der Neuronen mit Myelin, und deren Alterung könnte den kognitiven Verfall verschlimmern.
Die Forscher werden nun MUSIC optimieren, um die regulatorischen Gene und genetischen Schaltkreise zu identifizieren, die für das beschleunigte Altern in bestimmten Gehirnzellen verantwortlich sind. Ihr Ziel ist es, Strategien zu entwickeln, um die Aktivität dieser Gene oder Schaltkreise zu bremsen und so das Altern des Gehirns zu verlangsamen.