Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Вещество, которое защищает пораженные нейроны

Гарвардские ученые обнаружили, что БАС и СМА возможно лечить одними и теми же препаратами.

вещество, которое защищает пораженные нейроны

Исследователи Института стволовых клеток Гарварда открыли соединение, которое защищает поврежденные нейроны у пациентов со спинальной мышечной атрофией (СМА) — самым частым смертельным генетическим заболеванием у детей младше 2 лет.

СМА — это нейродегеративное заболевание, поражающее двигательные нейроны (мотонейроны). Посредством именно этих длинных нервных клеток головной мозг передает команды мышцам, что обеспечивает двигательную активность человека, в том числе ходьбу, глотание, и даже дыхание. У пациентов с более легкими формами СМА отмечается снижение мышечной массы, которое может привести к инвалидности, в то время как более тяжелые формы сопровождаются параличом и завершаются летальным исходом еще до наступления двухлетнего возраста. Один из 50 человек является носителем гена СМА.

В связи с наличием дисфункционального гена многие мотонейроны у пациентов со СМА не способны синтезировать достаточное количество белка выживания двигательных нейронов (SMN). Недостаточность данного белка провоцирует клеточный стресс и в конце концов гибель клетки.

В отличие от других лабораторий, которые искали возможность для репарации («починки») поврежденного гена, гарвардская команда открыла соединение, помогающее стабилизировать белок СМА как в культуре нейронов человека, так и в моделях мышей. Результаты опубликованы в журнале Cell Reports.

— Полученные результаты открывают целый ряд новых способов применения препарата, — утверждает Ли Рубин, ведущий преподаватель Института стволовых клеток Гарварда и ведущий автор исследования.

Как действовали исследователи


Для создания моделей неврологических заболеваний у человека лаборатория Рубина, которая относится к кафедре стволовых клеток и регенеративной биологии, использует в работе индуцированные плюрипотентные стволовые клетки.

В 2015 году Рубин вывел из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток пациентов со СМА несколько типов нейронов с целью определить, почему заболевание поражает преимущественно двигательные нейроны. Он обнаружил, что происходит стрессовая реакция с гибелью клетки, аналогичная той, что происходит при боковом амиотрофическом склерозе (БАС) — нейродегенеративном заболевании, которое проявляется в более позднем возрасте.

Также было выявлено, что несмотря на наличие общей генетической мутации и аналогичных факторов стресса, некоторые двигательные нейроны погибали раньше, а другие — позже.

— Очевидно, что некоторые двигательные нейроны выживали, и поэтому наш следующий вопрос — случайный ли это процесс или этому есть некоторое молекулярное объяснение, — добавил Рубин.

Что заинтересовало ученых


На начальных этапах последнего исследования ученые обнаружили, что некоторые двигательные нейроны в культуре клеток пациентов со СМА синтезировали в четыре раза больше белка выживания двигательных нейронов (SMN), чем соседние клетки. Выживаемость двигательных нейронов с более высоким уровнем упомянутого белка после воздействия токсинов и стрессовых агентов среды была выше.

Анализ культуры двигательных нейронов, полученных от пациентов с БАС, выявил похожие результаты: выживаемость двигательных нейронов с высоким уровнем SMN была выше по сравнению с таковой у остальных клеток. «Мы очень удивились, когда осмотрели контрольную культуру, а также заметили разницу между отдельными нейронами», — отметил Рубин.

— Очевидно, что наличие белка выживания двигательных нейронов крайне важно для выживаемости всех двигательных нейронов, а не только двигательных нейронов из культуры клеток БАС/СМА, — добавила Наталия Родригез-Муэла, сотрудница в лаборатории Рубина и соавтор статьи.

Как может помочь блокировка белков-куллинов


Полученные результаты дают основания полагать, что увеличение количества SMN в любом двигательном нейроне может помочь спасти клетку.

За весь период жизни, клетка постоянно синтезирует и разрушает различные белки. В интересах торможения процесса разрушения SMN исследователи обратили внимание на семейство белков под названием «куллины», которые участвуют в клеточных механизмах разрушения белков.

В 2011 году исследователи лаборатории Рубина доказали участие фермента GSK3b в стабилизации SMN. В процессе деградации практически всех белков с участием фермента GKS3b лежат белки из семейства куллинов. По словам Рубина, исследователи предположили, что блокирование данного куллин-опосредованного механизма может препятствовать разрушению SMN и способствовать сохранению его стабильности.

Исследователи с участием соавтора Нади Литтерман ввели в культуру двигательных нейронов человека и мыши соединение, которое блокирует специфический белок семейства куллин и обнаружили, что воздействие данного соединения сопровождалось повышением стабильности и количества белков выживания двигательных нейронов. В результате соединение обеспечивало выживаемость всех двигательных нейронов, как в культуре клеток человека, так и в модели у мышей.

Кроме того, у мышей со СМА, в том числе с наиболее тяжелыми формами заболевания, отмечалось облегчение течения некоторых симптомов после введения этого соединения.

— Данный процесс указывает на наличие ранее неизвестного терапевтического направления, открытие которого поможет пациентам не только с одним, но и с другим заболеванием, — добавил Рубин.

Управление по разработке технологий Гарварда подало заявку на соответствующий патент.

Ссылка на источник

Tags: биотехнология, генетика, исследования, наука, неизлечимые заболевания, нейробиология, стволовые клетки
Subscribe

Posts from This Journal “неизлечимые заболевания” Tag

Buy for 30 tokens
Вчера многие СМИ проводили опрос и, что характерно, большинство людей до сих пор считают себя жертвами перестройки Михаила Сергеевича Горбачёва. А что в действительности принесла нам Перестройка? Давайте разберемся. Вот вам лично мой опыт жизни в СССР Я родился в 1980 году и уже с 2,5 лет…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments