Исследования в области стволовой клетки приближают ученых к разработке методов лечения редкого генетического нервного заболевания
Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) под руководством доктора Пейи Ли и доктора Ричарда Гатти из Центра регенеративной медицины и исследований в области стволовой клетки Эли и Эди Бродов применили индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК), чтобы усовершенствовать моделирование в лабораторной чашке редкого генетического нарушения – атаксии телангиэктазии (AT). Полученная ими модель демонстрирует положительные воздействия определенных лекарственных препаратов, что может привести к разработке новых эффективных методов лечения этого нейродегенеративного заболевания. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки получают не из эмбрионов, а из клеток кожи пациента. Они могут быть преобразованы в лабораторных условиях в клетки любого типа, включая клетки головного мозга.
Исследование было размещено в онлайн версии Nature Communications с последующее публикацией в печатном выпуске этого журнала. Пациенты с АТ начинают жизнь с неврологическим дефицитом, который приобретает разрушительный характер по мере прогрессирования потери функций области головного мозга, называемой мозжечком, что приводит к проблемам с движениями и координацией. Больные АТ также страдают от частых инфекций из-за ослабленной иммунной системы и имеют повышенный риск рака. АТ вызывается утратой своей функции геном ATM, который в норме восстанавливает поврежденные ДНК в клетках и поддерживает их нормальное функционирование.
Для изучения АТ обычно используются лабораторные мышиные модели. Однако мыши с АТ не испытывают большинства подтачивающих здоровье эффектов заболевания, с которыми сталкиваются люди. У мышей с АТ мозжечок кажется нормальным, и они не проявляют очевидных признаков дегенеративных изменений, наблюдаемых в человеческом головном мозге. Поэтому, для того чтобы понять нейродегенеративные процессы АТ и создать платформу для тестирования новых методов лечения, было так важно разработать модель из человеческих нервных клеток.
Ли и ее коллеги использовали нервные клетки, выращенные из иПСК, которые в свою очередь были получены из клеток кожи больных АТ со специфической генетической мутацией, чтобы создать модель этого заболевания в лабораторной чашке. Исследователям удалось смоделировать в лабораторных условиях такие характерные черты АТ, как отсутствие в клетках белка ATM и неспособность к репарации ДНК повреждений. Модель позволила исследователям идентифицировать потенциальные новые терапевтические препараты, названные SMRT (small molecule read-through) соединениями, которые повышают активность белка ATM и улучшают способность клеток модели к репарации ДНК повреждений.
«У пациентов, у которых не наблюдается активности ATM, заболевание протекает очень тяжело, тогда как пациенты, у которых отмечена хотя какая-то активность ATM, чувствуют себя гораздо лучше. Это делает наше открытие многообещающим, так как даже небольшое повышение активности ATM, вызванное SMRT-соединениями, может потенциально означать положительное воздействие на пациентов, замедляя прогрессирование заболевания и, надо надеяться, улучшая качество их жизни», — говорит Ли.
Это исследование говорит о том, что SMRT-соединения могут оказывать положительный эффект и на все другие типы клеток в организме, потенциально улучшая функционирование иммунной системы больных АТ и сокращая их восприимчивость к раку. Помимо этого, нервные клетки, полученные из персонифицированных иПСК, вместе со SMRT-соединениями могут послужить бесценным средством для понимания развития и прогрессирования АТ. Данная модель АТ, основанная на нервных клетках из иПСК может также стать платформой для идентификации еще большего количества мощных SMRT-препаратов. SMRT-препараты, идентифицированные при помощи этой модели, могут потенциально быть применены к большинству других генетических заболеваний, обусловленных теме же типами мутаций. Исследование было проведено за счет гратов на профессиональную подготовку и научно-исследовательскую работу, выделяемых Калифорнийским институтом восстановительной медицины, Национальными институтами здравоохранения, Ассоциацией по исследованию АТ (APRAT), Фондом облегчения АТ, и Фондом Скотта Ричардса.
Источник: sciencedaily.com
- Открыта загадочная болезнь, имитирующая психическое расстройство
- Ожирение у матерей удваивает риск аутизма у детей
- Критические белки рака и места их взаимодействия
- Причины алкоголизма и наркомании
- Почему следует есть больше скумбрии и меньше лосося?
- Преимущества для здоровья от употребления мелкой рыбы
- Молекулярные причины болезни Альцгеймера
- Масло из фритюра способствует нейродегенерации
- Клюква повышает спортивные результаты
- Скрытая опасность усталости после сна
