Деменция: исследование генов способствует поиску лечения
Впервые исследователи идентифицировали два кластера генов, которые, по-видимому, генерируют неврологические признаки деменции. Открытие открывает новый путь к открытию лекарств.
Деменция вызывает растущую озабоченность во всем западном мире и за его пределами.
По данным Ассоциации Альцгеймера, около 5,7 миллиона взрослых в Соединенных Штатах живут с Альцгеймером, наиболее распространенной формой деменции.
Ожидается, что к 2050 году эта цифра вырастет примерно до 14 миллионов.
По мере увеличения средней продолжительности жизни увеличивается и степень деменции. В настоящее время нет лекарства от деменции и нет способа замедлить ее прогресс.
Хотя многие вопросы о деменции остаются без ответа, наше понимание неуклонно растет. Например, мы знаем, что белок, называемый тау, играет важную роль в ряде типов деменции.
Тау и деменция
В здоровых нервных клетках тау помогает стабилизировать микротрубочки - основу, которая помогает поддерживать структуру и жесткость клеток.
Однако при деменции тау становится гиперфосфорилированным и собирается вместе в так называемые нейрофибриллярные клубки.
Ученые считают, что когда тау запутан, он повреждает нервные клетки как минимум двумя способами. Во-первых, он больше не может поддерживать микротрубочки; и, во-вторых, его присутствие в аномальных скоплениях токсично для нервных клеток. Это приводит к гибели клеток и, в конечном итоге, к симптомам деменции.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Природа Медицина, пытается определить генетическое происхождение нейрофибриллярных клубков и ищет возможные способы предотвратить их развитие.
В прошлом исследователи идентифицировали гены, связанные с болезнью Альцгеймера, но неясно, как именно они играют роль в прогрессировании болезни.
Для дальнейшего исследования исследователи использовали метод, называемый системной биологией. Это способ моделирования сложных биологических систем с учетом бесчисленных взаимодействий, которые происходят в организме, включая взаимодействие между типами клеток, генами, производимыми белками и тем, как они влияют друг на друга.
Ученые сосредоточились на мышиной модели лобно-височной деменции, которая является типом деменции, которая развивается в более раннем возрасте. Процессы, связанные с этим состоянием, похожи на болезнь Альцгеймера и другой вид деменции, называемый надъядерным параличом.
Д-р Даниэль Гешвинд из Медицинской школы Дэвида Геффена Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе возглавил группу ученых.
Определение генетического механизма
Ранние эксперименты с деменцией на животных не всегда хорошо переносились на людей. Доктор Гешвинд считает, что это может быть связано с тем, что большинство исследований основано на использовании только одной инбредной линии мышей. Чтобы избежать этой ловушки, команда провела исследование трех генетически различных линий мышей.
Во-первых, они изучили конкретный генетический процесс, связанный с мутацией, которая, как известно, вызывает накопление тау-белка при определенных формах деменции.
Объединив свои данные, они обнаружили два кластера генов, которые были связаны с накоплением тау-белка и последующей гибелью нейронов у всех трех линий мышей.
Ученые также определили, что аналогичные процессы происходят в человеческом мозге, что еще больше укрепило их выводы.
Как только исследователи получили более четкое представление о генетических механизмах нейродегенерации, они прочесали базу данных экспериментальных лекарств, чтобы выявить те, которые могут вмешиваться в генетический процесс и потенциально предотвращать гибель клеток.
Когда они протестировали эти молекулы в лаборатории, они обнаружили доказательства того, что они могут прерывать нейродегенерацию в клетках человека.
«Наше исследование является наиболее полным опубликованным на сегодняшний день усилием по выявлению источника нейродегенерации у разных видов и представляет собой важную дорожную карту для разработки потенциально эффективных новых лекарств от болезни Альцгеймера и других видов деменции».
Старший автор доктор Даниэль Гешвинд
«Еще предстоит проделать значительный объем работы для разработки лекарств, которые можно было бы эффективно использовать на людях против этих целей», - говорит д-р Гешвинд. Это исследование находится в зачаточном состоянии, и мы не должны слишком волноваться, но, продолжает он, «это обнадеживающий шаг».
