Клетки помогут лечить заболевания нервной системы

Раньше ученые не могли создать модель для наблюдения за болезнью.

Исследование дает представление о том, как лечить другие нейродегенеративные состояния, включая болезнь Альцгеймера.

Исследователь из медицинского центра City of Hope разработал модель стволовых клеток для оценки возможных методов лечения редкого заболевания нервной системы, которое находится в той же группе заболеваний, что и болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС).

Результаты научной работы Яньхона Ши (Yanhong Shi) с соавторами на один шаг приблизят к поиску способа замедления или лечения болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных расстройств.

Группа ученых изучила болезнь Александера. При данной патологии мутация в глиальных клетках, называемых астроцитами, ингибирует тип клетки-предшественника, которая позже становится миелином — оболочка, необходимая для защиты нервов и для передачи нервного импульса в сети головного мозга.

Болезнь Александера — патологоанатомически демиелинизирующая лейкодистрофия — заболевание, проявляющееся в раннем детском возрасте (до года), которое является наследственным.

«Основная часть ApoE4 расположена в астроцитах, ApoE4 – известный ген, участвующий в развитии болезни Альцгеймера», — сказал Ши. «Итак, если мы поймем, как функционируют астроциты, тогда мы сможем разработать методы лечения болезни Александера и, возможно, других заболеваний, инициированных в астроцитах, таких как болезнь Альцгеймера и БАС».

Ученые в своей научной работе, опубликованной в научном журнале Cell Stem Cell, сообщают, что первыми преодолели значительную проблему в понимания того, как мутации в гене, найденном в астроцитах под названием GFAP, препятствуют нормальному распределению миелина. Авторы исследования использовали стволовые клетки мозга пациента, которые содержат мутацию в гене GFAP.

Но теперь ученые создали модель стволовых клеток, которая дает представление о пути развития болезни Александера. Они также создали платформу для оценки терапевтических вмешательств для родственных нейродегенеративных заболеваний. Ученые сравнили данные, полученные от пациентов с болезнью Александера, и отметили, что обе модели проявляют связанные с болезнями белковые отложения, называемые волокнами Розенталя.

Исследователи использовали редактирование гена CRIPSR / Cas9 для коррекции мутации GFAP у больных астроцитов и обнаружили, что коррекция мутации GFAP снижает связанные с болезнью отложения белка. Затем они исследовали, как развивается болезнь Александера, используя эту недавно открытую модель болезни стволовых клеток.

В болезни Александера астроциты ингибируют рост клеток-предшественников олигодендроцитов, которые позже становятся миелином и ускоряют коммуникационную сеть мозга. Сравнивая различные гены в астроцитах, полученных из стволовых клеток пациентов с болезнью Александера и здоровых людей, исследователи обнаружили, что мутантные астроциты GFAP секретируют белок CHI3L1, маркер нейровоспаления, который подавляет процессы, включая миелинизацию.

“Терапия, которая нацелена на CHI3L1, может излечить болезнь Александера и другие дистрофические заболевания, которые уменьшают миелин”, — сказал Ши.

«Хотя нейроны уже много лет находятся в центре внимания, больше исследований обнаруживают, что астроциты играют очень важную роль в нормальной функции мозга и неврологическом заболевании», — сказал Ши. «Астроциты составляют значительную часть клеток в головном мозге и важны при нейровоспалении. Хроническое воспаление создает болезнь. Вопрос в том, как предотвратить это».

Авторы другого исследования утверждают, что низкие уровни дофамина могут указывать на болезнь Альцгеймера.