Новый анализ крови может выявить болезнь Альцгеймера на более ранней стадии, выявляя сложные изменения в форме белков в потоке.
Компьютерная модель иллюстрирует потенциальный комплекс, образованный состав белков крови — ApoE (фиолетовый), гаптоглобином (голубой) и Serpina3 (красный). Исследователи обнаружили, что структурные изменения в некоторых циркулирующих белках могут служить отличительными признаками на разных стадиях заболевания. Фото: Исследование Скриппса.
По данным Ассоциации Альцгеймера, болезнью Альцгеймера страдают около 7,2 миллионов американцев в возрасте 65 лет и старше. Современные диагностические тесты обычно измеряют уровни двух белков — бета-амилоида (Аβ) и фосфорилированного тау (p-тау) — в крови или спинномозговой жидкости. Хотя эти биомаркеры широко используются, они не могут полностью отразить самые ранние биологические изменения, возникающие в процессе развития заболевания.
Исследователи Scripps Research представили другой тип анализа крови, который фокусируется на том, как белки меняются в противоположном направлении, а не на том, сколько они присутствуют. Их результаты, опубликованные в журнале Nature Aging 27 февраля 2026 года, показывают, что структурные различия в трех белках цепи быстро развиваются со статусом болезни Альцгеймера. Эти изменения позволяют точно определить когнитивно нормальные люди от людей с болезнью Альцгеймера и легкими когнитивными нарушениями (MCI). В конечном итоге этот метод позволит начать обследование и лечение раньше.
«Многие нейродегенеративные заболевания, вызванные изменениями в последовательной белке», — говорит он. говорит старший автор Джон Йейтс, профессор Scripps Research. «Вопрос заключался в том, существуют ли структурные изменения в белках белков, которые можно было бы использовать в качестве прогностических маркеров?»
Сворачивание белка и нарушение протеостаза
На протяжении многих лет болезнь Альцгеймера была тесно связана с амилоидными бляшками и тау-клубками, которые накапливаются в мозге. Однако ученые все чаще полагают, что это состояние может включать в себя более широкий сбой в протеостазе — систему, отвечающую за поддержание структуры белков и удаление поврежденных.
С возрастом эта система становится менее эффективной. В этом случае белок с большей проверкой будет неправильно переворачиваться во время производства или обслуживания. Основываясь на этой идее, исследователи предположили, что если в мозге нарушается протеостаз, аналогичные структурные изменения могут появиться и в белках, циркулирующих в крови.
Анализ структурных изменений белков крови
Чтобы изучить эту возможность, исследовательская группа изучила кристаллы 520 участников, разделенных на три группы: когнитивно-нормальные взрослые, люди с легкими когнитивными нарушениями и пациенты с диагнозом болезни Альцгеймера.
Ученые использовали масс-спектрометрию, чтобы определить, насколько сильно открыты или скрыты уровни участков белков, что указывает на изменения в их стадии. Затем они применили методы машинного обучения для определения особенностей, границ со стадией заболевания.
Результаты выявили четкую закономерность во всех группах. По мере прогресса болезни Альцгеймера некоторые белки крови стали менее структурно «открытыми». Эти структурные изменения являются более информативными для определения стадии заболевания, чем простое измерение структуры белка.
Три белка, связанные с прогрессированием болезни Альцгеймера
Среди числа проанализированных белков были продемонстрированы наиболее сильная связь со статусом заболевания. Это были C1QA, играющие роль в передаче иммунных сигналов; кластерин, который способствует сворачиванию белка и удалению амилоида; и аполипопротеин B, белок, который транспортирует жиры в кровь и способствует здоровью кровеносных сосудов.
«Корреляция была потрясающей», — сказал он. — говорит соавтор Казимир Бамбергер, старший научный сотрудник Scripps Research. «Было очень ожидаемо три участка лизина в трех разных белках, которые так сильно коррелируют с болезненными состояниями».
Изменения в определении участков этих белков позволяют исследователям классифицировать участников как когнитивно нормальных, MCI или людей с болезнью Альцгеймера с общей группой около 83%. При прямом рассмотрении двух групп, таких как здоровые люди и люди с MCI, точность выросла выше 93%.
Отслеживание течения болезни Альцгеймера
Модель с последовательностями белков остается надежной при тестировании в независимых группах участников и когда исследователи анализировали образцы крови, собранные несколько месяцев спустя.
В ходе повторных испытаний, проведенных с интервалом в несколько месяцев, группа определила статус воспаления с поражением желудка около 86% и развила изменения в диагнозе с течением времени. Структурный показатель также показал сильную связь с результатами когнитивных тестов и более умеренную связь с измерениями мозга с помощью МРТ.
При составлении этих результатов можно предположить, что анализ структуры белка в крови может включать тесты на амилоид и тау. Поскольку этот метод фокусируется на структурных изменениях, связанных с основной биологией заболевания, он может помочь исследователям определить стадию заболевания, подтвердить прогрессирование и оценить, насколько хорошо работают методы лечения.
Будущие приложения и дальнейшие действия
«Обнаружение маркеров ранней стадии болезни Альцгеймера абсолютно необходимо для разработки методов лечения», — сказал он. — говорит Йейтс. «Если лечение можно начать до того, как будет нанесен ущерб, возможно, удастся лучше сохранить долговременную память».
Прежде чем анализ крови можно будет использовать в независимых условиях, потребуются более масштабные исследования с более длительными периодами наблюдения для подтверждения результатов. Исследователи также изучают, можно ли применять тот же метод структурного профилирования к другим заболеваниям, включая болезнь Паркинсона и рак.
Помимо Йейтса и Бамбергера, авторы исследования «Структурная характеристика молекулярной цепи классифицирует болезнь Альцгеймера» в их число включают Арум Сон, Хёнсу Ким и Джолин К. Дидрих из Scripps Research; Хизер М. Уилкинс, Джеффри М. Бернс, Джилл К. Моррис и Рассел Х. Свердлоу из Медицинского центра Университета Канзаса; и Роберт А. Риссман из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Поддержка данных исследований была оказана Национальными институтами здравоохранения (гранты RF1AG061846-01, 5R01AG075862, P30AG072973 и P30-AG066530).