Alzheimer Merusak Lipatan DNA 3D di Sel Otak, Studi Carnegie Mellon Ungkap ‘Pencampuran Kompartemen’

Sebuah studi yang diterbitkan di jurnal Science pada Juli 2025 (DOI: 10.1126/science.adz1652) dari peneliti di Carnegie Mellon University, University of Pittsburgh, dan University of Washington mengungkap bahwa penyakit Alzheimer secara fundamental mengacaukan lipatan tiga dimensi (3D) DNA di dalam sel otak individu. Gangguan ini, yang mereka sebut "peningkatan pencampuran kompartemen" (increased compartment mingling) , dikaitkan dengan penurunan aktivitas gen dan dapat menunjukkan target terapi baru .

Temuan Studi: Lipatan Genom 3D Menjadi Kacau

Genom manusia bukanlah kusut DNA yang acak. Di dalam inti sel, kromosom terlipat menjadi lingkungan tiga dimensi yang berbeda. Rantai DNA yang aktif biasanya disimpan di "kompartemen" terpisah dari DNA yang tidak aktif — struktur yang memastikan gen yang tepat aktif di sel yang tepat.

Dengan memetakan lipatan 3D DNA dalam sel otak tunggal dari penderita Alzheimer, para peneliti menemukan bahwa organisasi ini rusak. Kompartemen genom yang aktif dan tidak aktif menjadi kurang jelas dan lebih tercampur dibandingkan dengan sel dari individu sehat .

Temuan utama:

• Lebih sedikit kontak DNA jarak pendek, lebih banyak kontak jarak jauh di beberapa jenis sel otak.
• Pencampuran yang lebih besar terkait dengan penurunan ekspresi gen, terutama pada program gen neuron dan sinapsis.
• Reorganisasi ini terkait dengan melemahnya kontak antara gen dan elemen pengaturnya .

Pola yang Ditemukan: 'Peningkatan Pencampuran Kompartemen'

Tim peneliti menciptakan istilah "peningkatan pencampuran kompartemen" untuk menggambarkan gangguan yang diamati. Pola ini — yang ditandai dengan campur aduknya lingkungan genom aktif dan tidak aktif — hadir di berbagai jenis sel di otak penderita Alzheimer, dan tingkat pencampuran berkorelasi dengan tingkat keparahan hilangnya ekspresi gen .