Самоубийство во спасение
Клетки, извлеченные из мозга молодого самоубийцы, могут помочь нейробиологам в изучении и лечении болезни, которой, по версии оксфордского издания, посвященного недугу, могут страдать до 80% населения планеты. Об этих экспериментах недавно написало зарубежное издание Nature1. Достаточно сложное исследование представляет собой попытку воссоздать нетипичное для человека расстройство. Повторно программируя клетки и помещая их в эмбриональную среду, ученые пытаются узнать, будут ли клетки воссоздаваться с теми же отклонениями или нет?
Попытка воссоздать такие психоневрологические состояния, как шизофрения и биполярное расстройство, используя такие клетки, достаточно проблематичное занятие. Ученые до сих пор не знают, как биологически зарождаются психические заболевания, ведь симптомы одного и того же расстройства могут кардинально различаться между собой. И даже несмотря на то, что психические заболевания представляют собой генетические расстройства и чаще других передаются по наследству, их чрезвычайно трудно идентифицировать.
«С нами (психиатрами) часто связываются пациенты, спрашивающие, когда я смогу заставить стволовые клетки работать против моей шизофрении. Все хотели бы знать ответ на этот вопрос, но тут все не так просто», - говорит Рассел Марголис, психиатр и нейрогенетик Университета Джона Хопкинса в Балтиморе.
С того момента, как появилась информация, что совокупность нескольких генов может быть использована в перепрограммировании на эмбриональноподобном уровне, ученые попытались научиться превращать эти индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC) в клетки различных тканей для того, чтобы выяснить, как может меняться структура работы нейронов и какие клетки будут отвечать за психоневрологические расстройства.
Сегодня, благодаря тенденциям развития в изучении работы столовых клеток, человечество имеет iPSC-производные модели для приблизительно дюжины различных опасных и ранее неизлечимых болезней.
Фред Гэдж, нейробиолог в Институте биологических исследований в Сан-Диего, Калифорния, и его команда создали iPSC-модель из клеток 22-летнего человека.
Когда авторы проекта преобразовали перепрограммированные стволовые клетки в нейроны, они заметили, что полученные от пациента клетки поддерживают синапсическую связь с гораздо меньшим количеством нейронов, чем клетки людей без психических отклонений. Однако анализы показали, что шизоидные нейроны проводят электрический импульс точно так же, как и нормальные нейроны. Обнаружив этот замечательный факт, ученые успешно провели эксперимент по восстановлению нормального количества синапсических связей нейронов с помощью курса препаратом локсапин. Именно этому нейролептику ученые приписывают возможность излечить шизофрению, четыре других препарата не имели никакого последовательного эффекта.
В ходе исследований команда также сообщила о различиях в экспрессии гена между нейронами пациентов с шизофренией и здоровых людей. Оказывается, все изменения в генах так или иначе связаны с функцией синапса.
Майкл Оуэн, психогенетик в Университете Кардиффа, полностью согласен с тем, что синапсические связи - именно то звено, в котором необходимо искать различия между нейронами людей с шизофренией и без. По мнению ученого, данное исследование - финишная прямая понимания механизма болезни.
«Большинство из созданных iPSC-моделей создаются с помощью мутации одного гена. Но в случае с шизофренией возникает другая проблема: вариации и формы шизофрении могут быть очень разными, и ген, который выглядит так у одного, совершенно иначе выглядит у другого, - говорит Оуэн. - Это из-за того, что шизофрении не существует, люди часто ошибаются, называя расстройство болезнью. Это синдром, совокупность факторов, собранных психиатрами».
Несмотря на это, iPSC-модели психических заболеваний, пожалуй, единственная надежда на идентификацию дефектов, которые лежат в основе этих болезней, а если ученые смогут определить их, значит, смогут найти и способы их лечения. Сегодня большинство нейролептиков, как и почти полвека назад, воздействуют лишь на работу рецептора допамина, и iPSC-модели могут стать новым способом лечения, не расшатывая здоровье и без того несчастных людей.