Фото: pixabay.com"Уже много десятилетий ученые безуспешно разрабатывают разные методы выращивания нейронов, пригодных для борьбы с нейродегенеративными болезнями. Мы очень удивились, что смогли вырастить так много нервных клеток с помощью такой простой методики", — рассказал один из авторов исследования, биолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего Сяндун Фу, пишет научный журнал Nature.
Болезнь Паркинсона развивается из-за деградации так называемой черной субстанции мозга — особой области, которая управляет производством дофамина, гормона удовольствия, и направляет его в двигательные центры в глубинных слоях мозга. Из-за разрушения черного вещества человек начинает плохо двигаться, не может удерживать равновесие и испытывает боль при движении.
Как и в случае со многими другими нейродегенеративными заболеваниями, ученые пока не до конца понимают природу болезни Паркинсона и не знают, как можно вылечить ее или хотя бы остановить ее развитие. Существующие препараты, такие как леводопа или стимуляторы активности дофаминовых рецепторов, могут лишь подавлять некоторые ее симптомы на первых этапах болезни. Кроме того, у них есть серьезные побочные эффекты.
Фу и его коллеги разработали и проверили первую экспериментальную терапию, которая может подавлять развитие болезни Паркинсона. В ходе своего исследования они изучали гены, которые управляют развитием и ростом нервных клеток и различных вспомогательных телец мозга, которые питают и защищают нейроны.
Все эти клетки формируются из одних и тех же "заготовок". Однако после рождения человека новые нейроны практически перестают появляться, за исключением обонятельного эпителия и некоторых других областей мозга. Ученые уже достаточно давно пытаются открыть гены, которые могли бы стать своеобразным "стоп-сигналом" для этого процесса, однако пока сделать это не удалось.
Калифорнийские биологи обнаружили, что в случае с нейронами эту роль играют ген PTB и одноименный белок, производством которого он управляет. Этот белок взаимодействует с определенными типами молекул РНК, которые представляют собой копии генов, и мешает клетке считывать их. Это "отключает" программу формирования новых нейронов и других клеток.
Фу и его коллеги долгое время пытались заблокировать работу PTB короткими РНК-молекулами, однако эти опыты постоянно заканчивались безрезультатно. Через некоторое время ученые опробовали альтернативную стратегию — они полностью удалили PTB из генома астроцитов, вспомогательных клеток мозга, а не временно отключили его.
В результате практически все астроциты превратились в полноценные нейроны, они могли формировать новые связи с соседями и замещать погибшие нервные клетки. Опираясь на эту идею, биологи попытались вылечить болезнь Паркинсона при помощи подобных клеток. Свою методику ученые проверили на мышах, черную субстанцию которых специально для этого частично уничтожили токсинами.
Ученые попытались восстановить ее нервные клетки, используя специальный вирус. Он заставлял астроциты производить короткие фрагменты ДНК, которые соединялись с РНК-копиями гена PTB и мешали клеткам считывать их. Как показали последующие наблюдения, эта терапия превратила небольшую часть астроцитов в нейроны, из-за чего в черной субстанции стало на 30% больше клеток, и характерные симптомы болезни Паркинсона удалось подавить.
Как отмечают исследователи, мыши оставались здоровыми на протяжении всей оставшейся их жизни, в отличие от грызунов из контрольной группы. Фу и его коллеги надеются, что в ближайшее время они смогут начать клинические испытания этой терапии для лечения добровольцев после того, как они завершат все эксперименты на мышах и других животных.
