«Альцгеймерные» мутации влияют на развитие нервной системы
Согласно недавнему исследованию, которое провели ученые из Техасского университета, болезнь Альцгеймера начинает развиваться гораздо раньше, чем считалось до этого. В работе использовались модели эмбриональных клеточных культур человеческого мозга, на которых выявлялись ранние признаки заболевания. Результаты опубликованы в журнале International Society for Stem Cell Research.
Схема исследования. Слева: контрольная колония клеток. Справа: клетки с мутацией,
ассоциированной с семейной формой болезни Альцгеймера. Credit: Jenny Hsieh et al / Stem
Cell Reports 2023
Болезнь Альцгеймера (БА) – распространенное и социально значимое
нейродегенеративное заболевание, которое в первую очередь поражает пожилых людей.
Оно почти не поддается лечению и обычно диагностируется на поздних стадиях, что
затрудняет возможное раннее начало терапии. Хотя причины заболевания остаются и по
сей день в значительной степени неизвестными, у некоторых пациентов имеются
семейные формы БА, которые обусловлены мутациями в генах.
В проведенном исследовании ученые анализировали аномалии развития в раннем возрасте
на модельных культурах с мутациями семейной формы БА. Основной целью авторов было
понять, как генетические «поломки», связанные с болезнью Альцгеймера, влияют на
раннее развитие человеческого мозга.
Используя отредактированные с помощью CRISPR линии стволовых клеток, несущие
семейные мутации БА, исследователи вырастили небольшие клеточные скопления
–кортикальные сферы (или мини-мозги), которые позволяют моделировать
эмбриональное развитие мозга и имеют структуру, близкую к естественной. Интересно,
что мутации БА нарушили нормальное развитие этих мини-мозгов: нервные клетки имели
бОльшие размеры, но отмечалось меньшее количество зрелых и функционирующих
нейронов по сравнению со сферами без мутаций. На более поздних стадиях в этих
колониях клеток также отмечалось повышение экспрессии бета-амилоида.
Определив основные молекулярные пути, затронутые мутациями, исследователи смогли
точно установить точки потенциального вмешательства для восстановления нормального
развития мозга, как минимум на уровне исследуемой модели. Важно отметить, что
отдельные типы мутаций, связанных с болезнью Альцгеймера, вызывали разные виды
аномалий развития в клеточных колониях. Это подчеркивает необходимость
индивидуальной схемы лечения для каждого пациента.
Проведенное исследование открывает новые возможности для изучения болезни
Альцгеймера на ранних стадиях и может помочь определить более эффективные методы
лечения и профилактики заболевания.
Текст: Савва Запекин
Familial Alzheimer’s disease associated PSEN1 mutations affect neurodevelopment through
increased Notch signaling by Jenny Hsieh et al in Stem Cell Reports. Published June 2023.
https://DOI:10.1016/j.stemcr.2023.05.018.