#микроглия #CRISPR #нейродегенеративныезаболевания #news

Перепрограммирование клеток микроглии может остановить болезнь Альцгеймера

Исследование, проведенное нейробиологами из Калифорнийского университета Сан-Франциско и опубликованное в Nature Neuroscience, сосредоточено на микроглии, клетках, которые стабилизируют мозг, очищая его от поврежденных нейронов и белковых бляшек, часто связанных с деменцией и другими заболеваниями головного мозга. Эти клетки недостаточно изучены, хотя хорошо известно, что изменения в них играют значительную роль в развитии болезни Альцгеймера и других заболеваний головного мозга. Микроглия функционирует как иммунная система мозга. Обычные иммунные клетки не могут преодолеть гематоэнцефалический барьер, поэтому задачей здоровой микроглии является удаление отходов и токсинов, поддерживая нормальное функционирование нейронов. Но в результате сбоя в работе микроглии может развиться воспаление мозга и повреждение нейронов и сетей, которые они образуют. Например, при некоторых условиях микроглия начнет удалять синапсы между нейронами. Хотя это нормальная часть развития мозга в детстве и подростковом возрасте, она может иметь катастрофические последствия для мозга взрослого человека. За последние пять лет или около того многие исследования наблюдали и описывали эти различные состояния микроглии, но не смогли охарактеризовать генетику, стоящую за ними.

Мартин Кампманн из Института нейродегенеративных заболеваний при Калифорнийском университете Сан-Франциско его коллеги поставили перед собой задачу определить гены, задействованные при определенных состояниях активности микроглии, а также механизмы регуляции каждого из этих состояний. Установив это, они получили бы возможность включать и выключать гены, возвращая клетки микроглии к нормальной работе. Но для этого требовалось преодоление фундаментальных препятствий, в частности, устойчивости микроглии к наиболее распространенному методу генного редактирования CRISPR, который подразумевает введение желаемого генетического материала в клетку с помощью вируса для его доставки. Чтобы преодолеть это, Кампмана с соавторами вырастили клетки микроглии из стволовых клеток, пожертвованных добровольцами, и убедились в том, что они функционируют так же, как их обычные человеческие аналоги. Затем ученые разработали новую платформу, которая сочетает в себе модификацию метода CRISPR, позволяющую исследователям включать и выключать отдельные гены, со считыванием данных, которые указывают на функции и состояния отдельных клеток микроглии. С помощью этого анализа Кампманн с коллегами определили гены, которые влияют на способность клетки выживать и размножаться, и оценили, насколько активно клетка вырабатывает воспалительные вещества и насколько агрессивно клетка уменьшает число синапсов. Поскольку ученые определили, какие гены контролируют эту деятельность, они смогли отключить эти гены и перевести больную клетку в здоровое состояние. Вооружившись этой новой техникой, Кампманн планирует исследовать, как контролировать соответствующие состояния микроглии, воздействуя на клетки существующими фармацевтическими молекулами и тестируя их на доклинических моделях. Он надеется найти конкретные молекулы, которые воздействуют на гены, необходимые для возвращения больных клеток в здоровое состояние, отмечает EurekAlert!.