Исследователи из Института реконструктивной нейробиологии Университета Бонна создали новую методику изучения генетических заболеваний головного мозга, выращивая культуру нервных клеток in vitro — «в чашках Петри».
Метод и некоторые выводы относительно редкого заболевания, синдрома лиссэнцефалии Миллера-Дикера, опубликованы в журнале Cell Reports.
Синдром Миллера-Дикера, описанный в 1963-1969 годах – это очень редкое генетическое заболевание, вызванное делецией (потерей) участка короткого плеча хромосомы номер 14. Потеря нескольких генов приводит к тому, что у человека не формируются извилины (это и есть лиссэнцефалия), а вместо шести слоев коры головного мозга остается только четыре. Редкий синдром возникает менее, чем в одном случае на сто тысяч человек.
Изучать такой синдром очень сложно – на живых пациентах не поэкспериментируешь, а обычное культивирование нейронов в планшете образует клеточный монослой. Исследователи из Бонна смогли преодолеть это ограничение, применив технологию превращения клеток кожи в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (IPSCs), а затем запуская в них процесс формирования нейронов. Тогда образовывалась трёхмерная структура.
В случае получения 3D-культуры нейронов пациентов с синдромом Миллера-Дикера оказалось, что, поскольку в результате делеции у человека исчезает несколько генов, в итоге нарушается работа нескольких ключевых белков, которые ответственны за то, как именно стволовые клетки превращаются в нейроны, запуская эстафету формирования мозга. То есть, нарушения, вызывающие синдром, закладываются на самом раннем этапе формирования центральной нервной системы (подробнее об этом процессе вы можете прочесть в нашей статье из цикла «Нейронауки для всех»).
Авторы полагают, что их работа пока что не сможет сделать прорыва в лечение синдрома Миллера-Дикера, но поможет создать нужные модели для его изучения и разработки терапии.
Текст: Алексей Паевский