Penyakit Alzheimer dan kondisi neurodegeneratif lainnya kadang ditandai dengan gumpalan protein tau yang rusak karena bentuknya berubah. Nah, para ilmuwan berhasil bikin gumpalan protein yang bentuknya nggak karuan ini di lab buat pertama kalinya. Ini bakal mempercepat penelitian cara ngobatin penyakit-penyakit ini.

Waktu protein melipat di tubuh, mesin biologis penting ini ngambil bentuk 3D dan mulai kerja. Tapi, ada juga protein yang salah lipat dan bikin protein lain juga salah lipat, namanya prion. Prion ini bisa bikin kerusakan.

Meskipun protein tau bukan prion dalam arti klasik, tingkah lakunya mirip banget sama prion. Protein tau yang salah lipat bisa bikin molekul di sekitarnya berubah tingkah, termasuk membentuk jalinan yang namanya fibril.

Yang belum diketahui ilmuwan adalah kenapa protein tau yang kayak prion ini bisa salah lipat, atau gimana cara nghentiinnya. Di penelitian baru ini, mereka bikin fragmen protein tau yang bertingkah kayak prion dan punya mutasi yang berhubungan sama neurodegenerasi.

Penulis penelitian dari Northwestern University di Illinois dan University of California, Santa Barbara (UC Santa Barbara) bilang, ‘mini prion’ ini bakal kasih cara yang jauh lebih baik buat simulasi dan ngelacak perkembangan penyakit.

“Kami bikin versi mini yang lebih gampang dikontrol, tapi kerjanya sama persis kayak versi aslinya,” kata ahli kimia fisik Songi Han dari Northwestern University.

“Dia bisa jadi ‘benih’, bikin protein tau normal salah lipat dan gabung jadi fibril.”

Tim ini pakai proses rekayasa kimia yang teliti buat bikin mini prion mereka. Habis itu, mereka ngelakuin beberapa eksperimen dan simulasi buat nganalisis gimana protein tau bergerak dan melipat seiring waktu.

Fragmen tau sintetis ini udah ngasih wawasan baru. Para peneliti nemuin kalo mutasi di protein itu ngubah struktur air di sekitarnya, yang akhirnya bisa ngaruh ke perilaku salah lipat.

“Air itu molekul cair, tapi tetep punya struktur,” kata Han.

“Mutasi di peptida mungkin bikin susunan molekul air di sekitar lokasi mutasi jadi lebih terstruktur. Air yang terstruktur ini ngaruh ke gimana peptida berinteraksi sama molekul lain, bikin mereka nempel satu sama lain.”

Ilmuwan masih belum yakin kalo untaian tau ini pemicu utama penyakit kayak Alzheimer, tapi kayaknya ini salah satu pendorong utama – perlahan-lahan bikin makin banyak protein jadi nggak berbentuk.

Sekarang, sampel protein tau yang salah lipat didapet dari otak setelah meninggal, tapi susah didapet dan bisa beda-beda banget antar orang yang punya penyakit neurodegeneratif waktu meninggal.

Adanya model prion tau sintetis yang bisa dikontrol dan diubah di lab ngilangin hambatan itu, mempercepat proses penelitian kelainan ini di otak dan nyari tau gimana cara ngatasinnya.

“Bikin fragmen tau yang bisa berkembang biak sendiri dan bisa bikin ulang struktur fibril dan salah lipat yang khas buat setiap penyakit tauopati adalah langkah maju yang penting buat kemampuan kita memahami dan bikin model penyakit-penyakit kompleks ini,” kata Han.

Penelitian ini udah diterbitin di PNAS.