I en studie publicerad i den vetenskapliga tidskriften Natur, upptäckte forskare i Storbritannien att ett tidigare känt protein kan spela en roll i utvecklingen av en FTD-subtyp som en gång troddes vara associerad med FUS-proteinet.

Den onormala ackumuleringen av proteinerna TDP-43 och tau har tidigare identifierats spela en betydande roll i utvecklingen av FTD, förknippade med 50% respektive 40% av FTD-fall. FUS-ansamlingar ansågs förekomma i de återstående 10% fallen. FUS-mutationer har dock ännu inte observerats i FTLD och FUS har ännu inte detekterats i ansamlingar som uppstår i hjärnvävnad från en FTLD-patient.

Benjamin Ryskeldi-Falcon, PhD, BSc, och hans team vid Medicinska forskningsrådets Laboratory of Molecular Biology upptäckte att även om proteinet i spelet var relaterat till FUS, var det ett helt annat protein. Proteinet, som kallas "TATA-bindande protein-associerad faktor 15", eller TAF15, spelar en roll i att reglera det som kallas genuttryck, processen där information lagrad i en gen används för att producera RNA som i sin tur är streckkoden för skapa ett protein. TAF15 och FUS spelar liknande roller och är strukturellt lika, i en familj som kallas "FET-proteiner."

"Det är ett sällsynt fynd av en ny medlem av den lilla grupp av proteiner som är kända för att aggregera i neurodegenerativ sjukdom," berättade Dr Ryskeldi-Falcon Neuro Rehab Times. "Nu när vi har identifierat nyckelproteinet och dess struktur kan vi börja rikta in det för diagnos och terapi av denna typ av frontotemporal demens, liknande strategier som redan är i pipelinen för att rikta in aggregaten av amyloid-beta- och tau-proteiner som karakterisera Alzheimers sjukdom."

Teamet analyserade prover från fyra personer som diagnostiserats med FTD med en banbrytande teknologi som kallas "kryo-elektronmikroskopi" (cryo-EM) som gjorde det möjligt för dem att leta efter amyloider på atomnivå. Med hjälp av cryo-EM kunde Dr Rykeldi-Falcon och hans team identifiera TAF15 genom sekvensen av aminosyror som proteinet är gjort av. Medan forskarna hittade massor av TAF15-amyloider, fann de ingen gjord av FUS-proteiner.

"Detta är ett oväntat resultat eftersom TAF15 innan denna studie inte var känt för att bilda amyloidfilament i neurodegenerativa sjukdomar, och inga strukturer av proteinet existerade", säger Stephan Tetter, PhD, första författaren till studien. "Cryo-EM förvandlar vår förståelse av den molekylära patologin för demens och neurodegenerativa sjukdomar mer allmänt genom att ge oss insikter som var bortom kapaciteten hos tidigare teknologier."

Medan komplexiteten i cryo-EM-teknologin innebar att teamet bara kunde granska prover från fyra personer, säger Dr. Ryskeldi-Falcon nu när TAF15:s roll och dess struktur har upptäckts, kan verktyg utvecklas för att screena efter aggregation av proteinet lättare . Dessutom framhöll Dr Ryskeldi-Falcon att två av personerna som bidrog med prover för studien hade motorneuronsjukdom.

"Närvaron av samma TAF15-aggregat hos två individer som hade frontotemporal demens och tecken på motorneuronsjukdom ökar möjligheten att TAF15 kan bidra till båda sjukdomarna," sa Dr Ryskeldi-Falcon. "Vi studerar nu om avvikande aggregerad TAF15 finns hos personer som har motorneuronsjukdom i frånvaro av frontotemporal demens."

Upptäckten av ett nytt protein associerat med FTD öppnar dörren till nya vägar för studier av sjukdomsmekanismer. Dessutom öppnar identifiering av TAF15 dörren till nya diagnostiska och terapeutiska metoder för FTD orsakad av FET-proteiner.

Studiens medförfattare Tammaryn Lashley, MD, PhD, är en tvåfaldig mottagare av finansiering från AFTD Biomarkers Initiative, som tar emot anslag 2022 och 2018. En annan medförfattare, Bernardino Ghetti, MD, är medlem i AFTD Medical Advisory Council.

Visste du att det finns många sätt du kan delta i FTD-forskning för att driva insatser mot en FTD-fri framtid? Kolla in vår Sätt att delta sida för att lära dig mer!