Кембриджским ученым удалось вырастить «минимозги» — модель мозга, которая позволяет отследить процессы, происходящие при нейродегенеративных заболеваниях. Наличие такой модели позволяет более эффективно разрабатывать способы лечения этих болезней. Статья опубликована в журнале Nature Neuroscience.
В последнее время растет популярность применения «миниорганов», или органоидов, для изучения человеческой физиологии и разработки терапии различных заболеваний. В Кембридже подобные модели использовались для восстановления поврежденных легких, для изучения воздействия коронавирусной инфекции на легкие и для моделирования ранних этапов беременности. Модели «минимозга» также можно использовать, чтобы исследовать нейродегенеративные заболевания. Так, например, распространенной формой болезни двигательного нейрона является боковой амиотрофический склероз. Он часто сопровождается лобно-височной деменцией. Тандем этих болезней может развиваться и у молодых людей, хотя чаще возникает после 40–45 лет. При этих заболеваниях возникают атрофия мышц, проблемы с памятью, изменения в поведении и в характере. Создание небольших моделей мозга позволяет понять, что происходит на ранних стадиях этих болезней, до того как появились первые симптомы, а также подобрать их терапию.
Чтобы вырастить модели мозга, британские ученые использовали стволовые клетки, полученные от пациентов, страдающих от бокового амиотрофического склероза и лобно-височной деменции. Обычно подобные модели не удается выращивать продолжительное время. Однако ученые смогли культивировать их в течение года. Дело в том, что обычно органоиды выращивают в виде шариков из клеток, но в данной работе они выращивались одним слоем. Предполагается, что культивирование монослоем обеспечивает всем клеткам доступ к питательным веществам, тогда как те клетки, которые находятся ближе к ядру шара, могли оставаться «голодными».
С помощью этого подхода ученым удалось зафиксировать изменения, которые наступают в клетках на ранних стадиях развития заболеваний: клеточный стресс, повреждение ДНК, нарушения транскрипции ДНК. Эти изменения наступали не только в нервных клетках, но и в некоторых клетках мозга — астроцитах. Кроме того, исследователи показали, что лекарство под кодовым названием GSK2606414 достаточно эффективно устраняет различные проблемы, возникающие при боковом амиотрофическом склерозе и лобно-височной деменции. К их числу относится накопление токсических белков, клеточный стресс и потеря нервных клеток.
«В настоящее время не существует эффективных способов лечения бокового амиотрофического склероза и лобно-височной деменции. Несмотря на то что в нашем исследовании требуется еще много работы, у нас хотя бы есть надежда на то, чтобы предотвратить или приостановить процесс развития болезни. Возможно, в будущем также удастся отбирать у пациента клетки кожи и перепрограммировать их для выращивания органоидов. Таким образом можно будет подобрать уникальную комбинацию лекарств, которая лучше всего подойдет для лечения болезни конкретного пациента», — поделился планами доктор Андрас Лакатос, главный автор статьи.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
