Количество трех микроРНК в крови мышей позволило определить предрасположенность к развитию когнитивных нарушений — говорится в исследовании, опубликованном в журнале EMBO Molecular Medicine.
Найденные микроРНК соответствовали человеческим генам, связанным с нейропластичностью, а терапия по снижению количества этих трех молекул вернула когнитивные способности мышей в нормальное состояние.
От деменции — нарушения мышления, памяти и поведения — страдают десятки миллионов людей по всему миру. Чаще всего деменция становится результатом болезни Альцгеймера у пожилых людей. При этом на ранних стадиях болезнь незаметна — забывчивость и дезориентацию в пространстве зачастую не воспринимают как серьезную проблему. Когда же деменция переходит на более очевидные стадии, лечить ее становится поздно — обычно к этому времени дегенерация мозга уже не поддается терапии.
Одним из способов, который позволит диагностировать деменцию на ранних стадиях, может стать анализ крови на специфические микроРНК. Эти короткие нуклеотидные последовательности взаимодействуют с генами и подавляют синтез соответствующего белка в клетке. Подавление генов, необходимых для правильной работы клетки, может привести к разнообразным нарушениям — в том числе, показана связь микроРНК с когнитивными функциями.
Исследователи из немецкого центра нейродегенеративных заболеваний под руководством Резаула Ислам (Md Rezaul Islam) изучили взаимосвязь разных микроРНК с риском развития деменции. Сначала биологи подтвердили связь композиции микроРНК в крови с нарушениями в мышлении — для этого они собрали образцы крови молодых пациентов и провели с ними когнитивные тесты. Короткие последовательности РНК выделили из крови и просеквенировали. Оказалось, что три кластера достоверно связаны с когнитивными способностями, но не связаны с уровнем образования (p<0,05). Интересно, что эти микроРНК участвовали в сигнальных путях, связанных с возрастом, который является главным фактором риска при развитии деменции.
Чтобы исследовать когнитивные способности и микроРНК в крови в процессе старения, биологи перешли на мышей, чья продолжительность жизни значительно меньше, чем у людей. С ними также провели тест на мышление: водный лабиринт Морриса, в котором мышь должна найти часть с низким уровнем воды, чтобы доставать до него лапками и не тонуть. Такие тесты провели с разницей в пару месяцев, чтобы проверить изменение в способностях с возрастом. У мышей также собрали кровь и выделили из нее микроРНК.
В крови мышей обнаружили несколько микроРНК, которые показывали связь с возрастными нарушениями мышления. Тогда исследователи сопоставили эти последовательности этих микроРНК с несколькими сотнями генов, которые у человека связаны с когнитивными способностями — так от мышиной модели вновь удалось перейти на человеческие данные. Среди найденных микроРНК оказалось три соответствующих генам человека и подавляющих их работу. Дополнительные исследования показали, что повышенное количество этих микроРНК в мозге нарушает нейропластичность. Кроме того, количества этих трех РНК в крови человека достоверно определили степень нарушений когнитивных функций.
Биологи попробовали искусственно снизить количество РНК в мозге страрых мышей, чтобы улучшить их способности. Для этого они доставили в гиппокамп последовательности нуклеотидов, которые «склеивали» микроРНК и мешали им взаимодействовать с генами. С мышами также провели тест с водным лабиринтом. Оказалось, что после терапии способности старых мышей приблизились к показателям молодых (p<0,01). Схожий эффект наблюдали и для мышей с болезнью Альцгеймера (p<0,001).
Терапия по снижению количества микроРНК — не единственный подход к лечению деменции и болезни Альцгеймера. Недавно FDA одобрило новое лекарство от болезни Альцгеймера — адуканумаб. Этот препарат направлен на разрушение амилоидных бляшек в мозге. Кроме того, существуют и вакцины от болезни — недавно одна из них прошла вторую фазу клинических испытаний.
Автор: Анна Муравьёва