Исследователь из Города Надежды разработал модель стволовых клеток для оценки возможных методов лечения редкого расстройства нервной системы, относящегося к той же группе болезней, что и болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС).
Находка занимает Yanhong Shi, Ph.D., старший автор исследования и ее коллеги на один шаг ближе к поиску способа замедлить или вылечить болезнь Альцгеймера и другие нейродегенеративные расстройства.
Команда исследовала болезнь Александра из-за ее относительно простой патологии. При болезни Александера мутация в глиальной клетке, называемой астроцитами, подавляет тип клетки-предшественника, который позже становится миелином, жировой оболочкой, которая облегчает общение в сети мозга.
"Основная часть ApoE4 находится в астроцитах; ApoE4 – это вариант гена, который повышает риск болезни Альцгеймера," сказал Ши, директор отдела биологии стволовых клеток в Городе надежды. "Итак, если мы поймем, как функционируют астроциты, мы сможем разработать методы лечения болезни Александера и, возможно, других заболеваний, связанных с астроцитами, таких как болезнь Альцгеймера и БАС."
Исследование, опубликованное в августе. 2 в журнале Cell Stem Cell, сообщает, что первым преодолевает серьезную проблему понимания того, как мутации в гене, обнаруженном в астроцитах, под названием GFAP, ингибируют нормальное распределение миелина.
Раньше ученым не удавалось создать модель на животных, чтобы проследить путь болезни. Итак, Ши, Ли Ли, ведущий автор исследования и аспирант лаборатории Ши, и их коллеги создали модель стволовых клеток, которая дает представление о путях болезни Александра. Они также создали платформу для оценки терапевтических вмешательств при связанных нейродегенеративных заболеваниях.
Исследователи создали стволовые клетки, полученные от пациентов, которые несут мутацию в гене GFAP. Они провели параллельное сравнение с мозгом, полученным от пациентов с болезнью Александра, и отметили, что обе модели демонстрируют связанные с болезнью отложения белка, называемые волокнами Розенталя.
Исследователи использовали редактирование гена CRIPSR / Cas9 для исправления мутации GFAP в пораженных астроцитах и обнаружили, что исправление мутации GFAP снижает связанные с заболеванием отложения белка. Затем они изучили, как развивается болезнь Александра, используя эту недавно открытую модель болезни стволовых клеток.
При болезни Александера астроциты подавляют рост "клетки-предшественники олигодендроцитов," клетки-предшественники, которые позже становятся миелином и ускоряют коммуникационную сеть мозга. Сравнивая различные гены, экспрессируемые в астроцитах, полученных из стволовых клеток пациентов с болезнью Александера и здоровых людей контрольной группы, исследователи обнаружили, что астроциты с мутантным GFAP секретируют белок CHI3L1, маркер нейровоспаления, который подавляет процессы, связанные с развитием нервной системы, включая миелинизацию.
По словам Ши, методы лечения, нацеленные на CHI3L1, могут помочь в лечении болезни Александра или лейкодистрофических заболеваний, снижающих уровень миелина.
"Хотя нейроны были в центре внимания в течение многих лет, все больше исследований показывают, что астроциты играют очень важную роль в нормальной функции мозга и неврологических заболеваниях," Ши сказал. "Астроциты составляют большую часть клеток головного мозга и играют важную роль в нейровоспалении. Хроническое воспаление порождает болезнь. Вопрос в том, как это предотвратить."