Учёные из Госпиталя Маунт-Синай (Mount Sinai Health System) представили результаты крупнейшего на сегодня исследования живой ткани человеческого мозга — проекта The Living Brain Project.
Они впервые показали, что у живой мозговой ткани есть собственный молекулярный “портрет”, отличающийся от того, что учёные привыкли наблюдать в посмертных образцах.
Результаты опубликованы сразу в двух ведущих журналах — Molecular Psychiatry и PLOS ONE.
Почему посмертные образцы — не идеальный эталон
Большинство исследований мозга сегодня основаны на посмертных образцах — тканях людей, пожертвовавших мозг науке после смерти.
Эти материалы лежат в основе почти всех фундаментальных работ о шизофрении, болезни Альцгеймера и других неврологических заболеваниях.
Однако до сих пор никто не проверял, насколько результаты, полученные на “неживом” мозге, соответствуют тому, что происходит в живом.
Проект Living Brain поставил перед собой цель это проверить — на молекулярном уровне, включая анализ экспрессии генов и белков.
Уникальная база данных живой нейробиологии
Учёные собрали и проанализировали около 300 образцов живой ткани префронтальной коры мозга пациентов, проходивших глубокую стимуляцию мозга (Deep Brain Stimulation).
Материал брали во время операции с использованием безопасной микробиопсии.
Далее применялись современные методы транскриптомики и протеомики — технологий, позволяющих изучать активность тысяч генов и белков одновременно.
«Чтобы по-настоящему понять, как работает человеческий мозг, нужно изучать его у живых людей», — подчёркивает Доктор Александр Чарни (Alexander W. Charney), руководитель Института персонализированной медицины имени Чарльза Бронфмана (Charles Bronfman Institute for Personalized Medicine) и соавтор обеих публикаций.
«Наше исследование не обесценивает посмертные образцы, но доказывает, что живая ткань имеет собственную научную ценность».
Различия на уровне РНК и белков — колоссальны
Вторая работа, опубликованная в журнале PLOS ONE, фокусируется на сплайсинге РНК и экспрессии белков.
Результаты оказались ошеломляющими:
- более 60% белков и 95% типов РНК проявляли различия между живыми и посмертными образцами;
- координация между уровнями РНК и белков также нарушалась после смерти.
«Мы были поражены масштабом этих отличий — они проявлялись на всех уровнях, от первичных транскриптов до зрелых белков», — говорит Доктор Брайан Копелл (Brian Kopell), директор Центра нейромодуляции Маунт-Синай (Center for Neuromodulation, Mount Sinai) и ведущий автор исследования.