Чудеса генной инженерии. Американские ученые нашли способ побороть аутизм
Аутизм — особенность головного мозга, которая зависит от работы одного гена. И эту работу можно откорректировать (Фото:chrupka/depositphotos)
Ученые из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего смогли отредактировать гены, которые отвечают за развитие аутизма. Это — шаг в сторону излечения для миллионов детей.
По мнению исследователей, открытие позволит диагностировать расстройство гораздо раньше, чем это делается сейчас.
В большинстве случаев первые симптомы заболеваний аутистического спектра заметны не раньше 11−13 месяцев, а постановка диагноза возможна уже к 15−17 месяцам жизни ребенка.
Новое исследование американских ученых позволит выявлять аутизм уже в 6 месяцев.
Использовав наработки биоинженерии, специалисты превратили стволовые клетки в мини-модели человеческого мозга. Это надежнее, чем использовать лабораторных животных, поскольку мозг млекопитающих все же отличается, и получить достоверную модель человеческих нейронов из мышиного мозга не получится.
Понаблюдав за полученными органоидами, ученые выявили множество структурных и функциональных различий между образцами с мутацией фактора транскрипции TCF4 и контрольными моделями мозга.
TCF4 связан со многими неврологическими и нейропсихиатрическими заболеваниями, в том числе, шизофренией и РАС.
Изучаемые органоиды с мутациями TCF4 были значительно меньше нормальных органоидов, и многие из клеток на самом деле были не нейронами, а их предшественниками. Эти простые клетки предназначены для размножения, а затем созревания в специализированные клетки мозга, но в мутировавших органоидах произошел сбой.
Серия экспериментов показала, что мутация TCF4 приводит к нарушению регуляции генов SOX и пути Wnt, двух важных молекулярных сигналов, которые заставляют эмбриональные клетки к размножаться и созревать в нейроны, мигрируя затем в правильное место в головном мозге.
Из-за этого отклонения нейронные предшественники не размножались эффективно, и, следовательно, производилось меньше корковых нейронов. Клетки, которые созрели в нейроны, были менее возбудимы, чем обычно, и часто оставались сгруппированными вместе, вместо того, чтобы образовывать точно настроенные нейронные цепи.
Эта атипичная клеточная архитектура нарушила поток нейронной активности в мутировавшем мозговом органоиде, что, по словам авторов, вероятно, будет способствовать нарушению когнитивных и двигательных функций в будущем.
Но и это еще не все. Выявив проблему, ученые сделали большой шаг к ее решению.
Команда протестировала две разные стратегии генной терапии для восстановления функционального гена в ткани мозга. Оба метода эффективно повышали уровни TCF4 и при этом корректировали фенотипы синдрома Питта-Хопкинса (один из вариантов РАС) на молекулярном, клеточном и электрофизиологическом уровнях.
«Тот факт, что мы можем исправить этот один ген, и вся нервная система восстанавливается, даже на функциональном уровне, удивителен», — сказала Элисон Муотри, руководитель группы.
В настоящее время команда оптимизирует используемые инструменты генной терапии в рамках подготовки к испытанию, в котором спинальные инъекции генетического вектора, как они надеются, восстановят функцию TCF4 в головном мозге.
«Для этих детей и их близких стоит попробовать любые улучшения моторно-когнитивной функции и качества жизни», — сказала Муотри.
Правовая информация. Эта статья содержит общие сведения справочного характера и не должна рассматриваться в качестве альтернативы рекомендациям врача. НВ не несет ответственности за любой диагноз, поставленный читателем на основе материалов сайта. НВ также не несет ответственности за содержание других интернет-ресурсов, ссылки на которые присутствуют в этой статье. Если вас беспокоит состояние вашего здоровья, обратитесь к врачу.
материалов раздела Здоровье
Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.
