Ymchwil Alzheimer i astudio cemeg yr ymennydd

Bydd efelychiadau modern yn ymchwilio i achos y plac sy'n cronni yn yr ymennydd, a ffyrdd posibl o'i atal

Mae arbenigwyr ym Mhrifysgol Caerdydd yn defnyddio efelychiadau cyfrifiadurol modern i astudio'r gemeg sylfaenol sy'n sail i ddatblygiad clefyd Alzheimer.

Dyfarnwyd grant ymchwil pwysig i Dr Jamie Platts, o'r Ysgol Cemeg, i ymchwilio i'r plac 'gludiog' sy'n cronni yn yr ymennydd. Credir mai dyma sy'n cyfrannu at ddirywiad celloedd nerfau yn yr ymennydd, a'r symptomau dilynol sy'n gysylltiedig â chlefyd Alzheimer.

Caiff y £350,000 a ddyfarnwyd gan Gyngor Ymchwil y Gwyddorau Ffisegol a Pheirianneg (EPSRC) ei ddefnyddio i wneud efelychiadau cyfrifiadurol i weld sut mae'r plac yn cronni, yn y gobaith o allu dylunio cyffuriau newydd ac asiantau diagnostig ar gyfer y clefyd.

Bydd Dr Platts yn ymchwilio'n benodol i'r ffordd y mae blociau adeiladu'r plac, y'u gelwir yn beptidau amyloid-β, a metelau sy'n ymddangos yn naturiol yn yr ymennydd, yn rhyngweithio.

Mae metelau fel copr, sinc a haearn yn hanfodol i fywyd, ac maent yn rhan bwysig o ymennydd iach. 

Fodd bynnag, mae gwaith ymchwil wedi dangos bod copr yn benodol yn allweddol wrth ffurfio plac amyloid-β, gan arwain at ddyfodiad clefyd Alzheimer. Mae'r rheswm pam mae hyn yn digwydd yn dal i fod yn ddirgelwch.

Bydd yr astudiaeth tair blynedd hwn yn ymchwilio i sut mae'r metelau hyn yn rhyngweithio â'r peptidau amyloid-β, gan edrych ar lond dwrn o atomau ar un llaw, a miloedd ar filoedd o atomau ar y llaw arall. Yn yr un modd, bydd Dr Platts hefyd yn ymchwilio i sut gall metelau nad ydynt yn hanfodol, fel platinwm, rwymo i atomau o fewn strwythur amyloid-β a fyddai fel arfer yn rhyngweithio â chopr neu sinc. Mae canlyniadau arbrofol eisoes wedi dangos bod potensial i fetelau nad ydynt yn hanfodol atal plac rhag ffurfio. 

Yn ôl Dr Platts: "Defnyddir modelau cyfrifiadurol ym mhob agwedd ar fywyd modern, ac mae gan ddyluniad moleciwlaidd gyda chymorth cyfrifiadur rôl hanfodol wrth ddarganfod cyffuriau a deunyddiau newydd. Yn rhan o'r gwaith ymchwil, bydd dulliau newydd o efelychu'r ffordd y mae metelau ac amyloidau'n rhyngweithio yn cael eu datblygu a'u profi, gan arwain at ddealltwriaeth newydd o'r bio-foleciwlau pwysig hyn.

"Bydd yr arian hwn yn rhoi dealltwriaeth newydd o'r broses hollbwysig o gydgrynhoi amyloidau, ac yn rhoi cyfle i ni greu damcaniaethau newydd ar gyfer dylunio cyffuriau neu asiantau diagnostig i fynd i'r afael â chlefyd Alzheimer. Megis dechrau arni yr ydym, ond gallai hyn fod yn strategaeth addawol i greu triniaeth therapiwtig ar gyfer clefyd Alzheimer."

Dywedodd yr Athro Philip Nelson, Prif Weithredwr Cyngor Ymchwil y Gwyddorau Ffisegol a Pheirianneg: "Mae clefyd Alzheimer yn glefyd cymhleth sy'n cael effaith ddinistriol ar y rhai sy'n dioddef o'r cyflwr, a'r rheini sy'n gofalu amdanynt. Wrth i'r boblogaeth heneiddio, mae'n her gynyddol ar gyfer ein system gofal iechyd. Bydd y gwaith ymchwil cyfrifiadurol cynnar hwn yn allweddol wrth feithrin dealltwriaeth o'r gemeg sylfaenol sy'n arwain at ddyfodiad clefyd Alzheimer.  Gyda lwc, gall hyn gyfrannu at ein dealltwriaeth o'r clefyd a helpu i ddatblygu triniaethau yn y dyfodol."

Amcangyfrifir bod tua 850,000 o bobl yn byw gyda dementia yn y DU. Mae'r clefyd yn gyfrifol am oddeutu 60,000 o farwolaethau'r flwyddyn, ac amcangyfrifir bod y clefyd yn costio £26 biliwn i'r DU bob blwyddyn.

Croesawyd yr arian newydd gan EPSRC gan Dr Simon Ridley, Cyfarwyddwr Ymchwil Alzheimer's Research UK, prif elusen ymchwil dementia y DU. Dywedodd: "Mae clefyd Alzheimer yn glefyd cymhleth iawn, ac mae dod o hyd i atebion yn gofyn am fabwysiadu dull amlddisgyblaethol. Mae'n addawol gweld technoleg gyfrifiadurol sydd ar flaen y gad yn cael ei defnyddio i ddeall y mecanweithiau moleciwlaidd y tu ôl i glefyd Alzheimer, ac yn y pen draw, i lywio astudiaethau yn y dyfodol i ddylunio triniaethau newydd. Am flynyddoedd maith, nid yw'r gwaith ymchwil i glefyd Alzheimer a mathau eraill o ddementia wedi'i ariannu'n ddigonol o ystyried cymaint o effaith mae'r clefydau hyn yn ei chael ar gymdeithas. Croesawn y buddsoddiad hwn gan EPSRC, a rhaid i ni sicrhau buddsoddiad lefel uchel a hirdymor mewn ymchwil os ydym am newid bywydau pobl sy'n dioddef o'r clefyd dinistriol hwn."