Болезнь Альцгеймера, распространенное нейродегенеративное заболевание, может иметь свои корни в эмбриональном развитии. Авторы нового исследования вырастили корковые сферы, похожие на мозг человеческого эмбриона, из отредактированных CRISPR стволовых клеток, несущих мутации семейной болезни Альцгеймера (fAD). Эти мутировавшие сферы развивались аномально, были крупнее и содержали меньше зрелых нейронов. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Stem Cell Reports.
Практическая значимость работы
Результаты исследования прокладывают путь к изучению БА на ранних стадиях с возможностью определения более эффективных или профилактических методов лечения БА для конкретного пациента. Исследование может позволить понять и лечить болезнь Альцгеймера на гораздо более ранних стадиях, открывая пути для более эффективных методов лечения.
Новизна исследования
Недавние исследования показали ранние признаки заболевания в моделях клеточных культур раннего развития мозга человека, что повышает вероятность того, что заболевание возникает гораздо раньше в жизни, возможно, во время эмбриогенеза — формирования и развития эмбриона.
Актуальность исследования
Болезнь Альцгеймера (БА) в основном поражает пожилых людей и является широко распространенным, изнурительным и потенциально смертельным нейродегенеративным заболеванием с ограниченными возможностями лечения. Пациентов обычно диагностируют на поздней стадии заболевания, что ограничивает возможности для раннего терапевтического вмешательства.
Хотя у большинства пациентов причина заболевания неизвестна и, вероятно, является многофакторной, у некоторых пациентов обнаружены мутации в генах, влияющие на функцию нейронов и выживаемость, что приводит к семейным формам БА.
Аномальные структуры головного мозга наблюдались у детей и молодых людей с семейным БА за годы до появления симптомов БА, что позволяет предположить, что заболевание может появиться намного раньше.
Дженни Хси (Jenny Hsieh) с соавторами исследования из Техасского университета в Сан-Антонио (University of Texas at San Antonio)задались вопросом, как генные мутации, связанные с БА, влияют на раннее развитие мозга человека.
Материалы и методы исследования
Исследователи вырастили так называемые кортикальные сферы, которые представляют собой небольшие скопления клеток, напоминающие мозг эмбриона человека, из линий стволовых клеток, отредактированных с помощью CRISPR, несущих мутации fAD.
Результаты исследования
Интересно, что мутации БА препятствовали нормальному развитию этих корковых сфер, в результате чего сферы были крупнее и содержали менее зрелые и функционирующие нейроны по сравнению со сферами коры без мутаций.
Выявив лежащие в основе молекулярные пути, исследователи смогли определить точки вмешательства для восстановления нормального развития мозга в своей модели кортикальной сферы.
Интересно, что различные типы мутаций, связанных с болезнью Альцгеймера, вызывали отчетливые аномалии развития в корковых сферах, подчеркивая необходимость индивидуального подбора терапии для каждого пациента.
Авторы другого исследования утверждают, что ось печень-мозг играет ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера
