Γενετική Απεικόνιση και η Νόσος του Αλτσχάιμερ

Abstract

Ο στόχος της διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη των σύγχρονων βιοδεικτών της νόσου του Αλτσχάιμερ που γίνεται όλο και πιο κρίσιμη με την παγκόσμια γήρανση του πληθυσμού. Η νόσος του Αλτσχάιμερ είναι η πιο συχνή μορφή άνοιας και από τις πλέον συχνές νευροεκφυλιστικές ασθένειες. Οι βιοδείκτες ενδιαφέροντος για τη νόσο του Αλτσχάιμερ στοχεύουν στην πρόβλεψη της νόσου, καθώς πιστεύεται ότι σε πρώιμα στάδια η νόσος είναι ευκολότερο να αντιμετωπιστεί. Ιδιαίτερο βάρος στην παρούσα εργασία δίνεται στις μεθόδους γενετικής απεικόνισης (ειδικά όσες αφορούν το σύνολο το γονιδιώματος) και στους συνδυαστικούς βιοδείκτες. Αυτές οι μέθοδοι έχουν εμφανιστεί πρόσφατα στην έρευνα για τη νόσο του Αλτσχάιμερ, ενώ παράλληλα η σχετική επιστημονική βιβλιογραφία μεγαλώνει ταχύτατα, κάτι που κάνει απαραίτητη την αξιολόγησή τους. Η απεικόνιση στη νόσο του Αλτσχάιμερ εξετάζει είτε τη δομή του εγκεφάλου είτε τις διεργασίες του. Τα σημαντικότερα εργαλεία είναι οι διάφορες μορφές απεικόνισης πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού και τομογραφίας εκπομπής ποζιτρονίων. Η επεξεργασία και ταξινόμηση των δεδομένων που προκύπτουν είναι επίσης μία διαδικασία με μεγάλο επιστημονικό ενδιαφέρον. Η γενετική απεικόνιση αφορά είτε μεμονωμένα γονίδια είτε το σύνολο του γονιδιώματος και την έκφρασή τους στον εγκέφαλο. Παράλληλα εξετάζεται η συσχέτιση των γενετικών αιτιών στη νόσο του Αλτσχάιμερ με επιγενετικούς μηχανισμούς. Τέλος οι συνδυαστικοί βιοδείκτες επιχειρούν να επεξεργαστούν το συνόλο των βιοδεικτών με μία κοινή μέθοδο, για να διευκολύνουν την ταξινόμηση και την ακόλουθη πρόβλεψη της ασθένειας ή τη διάγνωση. Στη συγκεκριμένη διπλωματική αξιολογήθηκε κάθε ένα από τα παραπάνω τμήματα είτε ως προς το ρόλο τους στην κατανόηση της αιτιολογίας της νόσου του Αλτσχάιμερ, είτε ως προς τις διαγνωστικές δυνατότητές τους.

The target of this thesis is the study of the recent biomarkers of Alzheimer’s Disease, which becomes increasingly more important with the aging of the world’s population. Alzheimer’s Disease is the most common kind of dementia and one of the most common neurodegenerative diseases. The biomarkers of interest in Alzheimer’s Disease are targeting the prediction of the disease, because it is widely believed that it is easier to confront the disease in its early stages. The study focuses mostly on the biomarkers of genetic neuroimaging (especially the ones concerned with the whole genome) and the multimodal biomarkers. These are methods that have only recently appeared in the scientific research on Alzheimer’s Disease, while at the same time the relevant scientific bibliography is growing extremely fast, obviously necessitating their thorough study and evaluation. The imaging of Alzheimer’s Disease focuses either on the structures of the brain or on the functions of the brain. The most important tools are the various forms of magnetic resonance imaging and of positron emission tomography. The processing and classification of the acquired data is also a process that holds significant scientific interest. Genetic imagining is concerned either with specific genes or with the whole genome and their expression on the brain. At the same time the association between the genetic etiology of Alzheimer’s Disease and the epigenetic mechanisms is also under scrutiny. Finally, the multimodal biomarkers are trying to process the whole of the biomarkers with a common method to facilitate the classification and the following prognosis or diagnosis. In this particular thesis each of the above was studied either in relation to the understanding they offer us on the etiology of Alzheimer’s Disease, or their role in the diagnosis of the disease.