阿茲海默症是失智症的主要病因，目前影響美國超過七百萬人。現有的部分治療方法可以延緩疾病進程，但大多數主要針對症狀，且沒有任何一種能治癒疾病。
范德堡大學神經科學藥物發現中心（Warren Center for Neuroscience Drug Discovery）前博士後研究員 Daniel Schultz 表示：「阿茲海默症是一種對科學界開發治癒或預防性治療的嘗試仍然頑固抵抗的疾病。」
開發更佳療法的重大阻礙之一是，研究人員仍未完全了解阿茲海默症的生物學機制。同樣的問題也影響著許多其他神經疾病和神經發育障礙的研究。
科學家已識別出可能導致這些病症的基因和蛋白質，但當研究人員缺乏可靠的方法來改變這些生物標靶的行為時，對它們的研究可能極其困難。
一種方法是使用工具化合物。這些化學物質會與特定的蛋白質相互作用，提高或降低其活性。雖然許多工具化合物因可能影響非預期標靶或引起毒性而不適合用作藥物，但它們在研究蛋白質功能方面仍然非常有價值。這些知識可以成為開發新療法的早期重要步驟。
在一項發表於《ACS Chemical Neuroscience》的研究中，Schultz 與共同第一作者、藥理學系博士生 Lauren Parr 開發了一種能選擇性抑制 TAOK-1 的化合物。該蛋白質與阿茲海默症有關，但由於研究人員缺乏合適的化合物來研究它，因此對其的了解仍然不足。
大部分工作是在 WCNDD 進行的，由執行董事 Craig Lindsley 領導。WCNDD 是范德堡大學內一家臨床階段的生技新創公司。其藥物發現管線目前包括五種處於第一期臨床試驗的化合物。
該中心也是新的范德堡治療進展研究所（Vanderbilt Institute for Therapeutic Advances）的創始支柱，這是一個由 Lindsley 領導的下一代藥物發現研究所。
為了尋找有用的化合物，Schultz、Parr 和其他 WCNDD 研究人員創建了一個龐大的相關分子庫。每個分子結構都略有不同。然後，團隊評估了這些化合物對 TAOK-1 的影響，並評估它們是否具有潛在藥物的理想特性。
Schultz 表示：「這個項目展示了 WCNDD 藥物發現基礎設施的優勢。」
這次合作促成了 VU6083859 的發現，這是首個 TAOK-1 的選擇性抑制劑。該化合物可能為旨在開發未來阿茲海默症療法的研究提供起點。
另一種分子產生了意想不到的結果。該化合物名為 VU6080195，它活化了 TAOK 家族的所有三個蛋白質，而不是抑制它們。
Schultz 說：「我們對 TAOK 蛋白質的理解主要集中在抑制作用上，因此我們對研究增加其活性的神經影響感到興奮。」「作為科學家，我們可能會迷失在對專案細節的規劃中，並預期事情會朝著某個方向發展，所以看到這個意想不到的結果很有趣。」
Schultz 希望這兩種化合物能鼓勵更多研究人員調查 TAOK 蛋白質家族。到目前為止，這些蛋白質在體內模型中受到的關注相對較少。
更深入地了解疾病生物學可以提高找到有效療法的機會。隨著這兩種化合物的問世，神經科學家可以檢視 TAOK 蛋白質家族的功能，並探索其與阿茲海默症及其他神經疾病的關聯。
這些發現最終可能幫助研究人員確定新的治療策略，並可能為尋求治癒的長期努力做出貢獻。