У волков из чернобыльской зоны развилась устойчивость к раку

Волк в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС / © X / CaraNLove / Автор: Sycophanta Duccius После произошедшей в...

Вегетарианская диета снизила риск заражения коронавирусом почти на 40%

Овощной рынок © / Wikipedia / Автор: Екатерина Лебедева Недавно глава Всемирной организации здравоохранения Тедрос Адханом Гебрейесус призвал...

Медицинские аппараты лазерной терапии – лечение заболеваний дома и в клинике

Медицинские аппараты лазерной терапии используются весьма широко, хотя эта область является относительно молодой. Доказано, что лазер оказывает положительное...

Трансляция сериала «Доктор Кто» в праздники снизила смертность в Великобритании 

Кадр из сериала «Доктор Кто» / © BBC Studios / Автор: Наталья Федосеева Научный журнал The BMJ опубликовал...

«Мусорная еда» резко повысила частоту психических заболеваний

Кадр из сериала «Друзья» / © wbd.com Продукты, которые относятся к ультрапереработанным (выпечка, газированные напитки, составляют достаточно большую...

Почему постоянная слабость и хочется спать? 8 причин постоянной усталости

По данным ВЦИОМ, 31% всех россиян ежедневно испытывает упадок сил. Основные причины — учеба, работа, бытовые проблемы. Нормально ли каждый день...

Только 15% всех людей смогли спать нормально

Кадр из сериала «Теория большого взрыва» / © wbd.com / © wbd.com Разные люди придерживаются разного режима дня:...

Строго грудное вскармливание связали со снижением риска рака крови у детей

© Nastyaofly /Shutterstock Из научной литературы известно, что в Европе рак диагностируют у одного из 350 детей до...

Крышка унитаза не защитила от смываемых вирусов

© MIA Studio / Shutterstock / Автор: Ptolemocratia Acerronius Во время смыва над унитазом поднимается аэрозольный шлейф с...

Ученые проверили влияние каннабиса на тренировки

© Shutterstock / Автор: Михаил Григорьев Торговля и употребление марихуаны как в медицинских, так и в рекреационных целях...

Медики узнали, как сердечный приступ повышает риск рака

Кадр из сериала «Доктор Хаус» / © fox.com Вероятность, что у человека возникнет онкологическое заболевание, может зависеть от...

В бутилированной питьевой воде нашли сотни тысяч частиц микропластика

Несмотря на повсеместное использование пластика, обнаружить микрочастицы в организме было крайне сложно © / Matthew Gollop, Pixabay /...

Когнитивные нарушения у детей: причины, признаки и симптомы, диагностика. Часть 1

По данным НИИ педиатрии и охраны здоровья детей, у 15% российских школьников обнаружили незначительные нарушения познавательной сферы, еще 30% находятся в зоне риска....

Синдром беспокойных ног. Какие симптомы и как лечить?

У вас случаются непроизвольные движения ногами? Если они возникают часто, мешают спать, вызывают чувство беспокойства, это может быть неврологическое...

Новый биоадгезивный пластырь соединил ткани внутри организма

Иллюстрация потенциального применения биоадгезивного пластыря для внутренних органов / © Jang Woo Yang et al. Эффект адгезии —...

Биолог Обласова: дети остаются без прививок из-за прыща на щеке или кашля у кота

В стране кратно выросла заболеваемость корью и коклюшем, продолжают распространяться грипп и ковид. На этом фоне все чаще...

Собак натренировали выявлять стресс у людей с посттравматическим расстройством по запаху

Исследовательница Лаура Киироджа с золотистым ретривером Айви / © Laura Kiiroja / Dalhousie University Обоняние — основной и...

Почку свиньи впервые успешно пересадили живому человеку

Медсестра извлекает почку свиньи из контейнера для подготовки к трансплантации / © massgeneral.org Медики пробовали выполнить трансплантацию органа...

Заядлые курильщики каннабиса чаще страдали тревожными расстройствами

Предприятие по выращиванию медицинского каннабиса в Окленде, Калифорния / © flickr.com / Автор: Visellia Orfius Каннабис — третий...

Загрязнение воздуха ухудшило результаты учеников на экзаменах по математике

Кадр из сериала «Детство Шелдона» / © cbs.com / Автор: Татьяна Соловьёва Исследования выявили множество факторов, которые влияют...

Новая культура человеческих нейронов поможет взять болезнь Альцгеймера под контроль


Микроскопия с окрашиванием новой культуры нейронов, полученных из человеческих плюрипотентных стволовых клеток. Голубым цветом выделяется ДНК в ядрах клеток, красным — цитоскелет (микротрубочки), зеленым — клубки тау-белка / © Jesus Madero Perez, Weill Cornell Medicine

Значительная часть всех нейродегенеративных заболеваний связана с нарушением «нормальной работы» тау-белка (MAPT) — ключевого элемента цитоскелета нейронов. Такие заболевания называются таупатиями. Среди них — болезни Альцгеймера и Пика, прогрессирующий надъядерный парез взора, кортикобазальная дегенерация.

По ряду причин, чаще всего с возрастом, в клетках происходят чрезмерное фосфорилирование тау-белка и его изоформ. В результате MAPT формирует не микротрубочки цитоскелета, а нейрофибриллярные клубки. Эти структуры постепенно нарушают нормальную жизнедеятельность нейронов и наряду с прочими патологическими изменениями, которые зависят от конкретного заболевания, приводят к системной утрате функций нервной системы.

Серьезное препятствие для исследования этих процессов — их медлительность. В модельных организмах и культурах человеческих клеток формирование характерной картины нейродегенеративного заболевания занимает многие месяцы. С мышами такой срок еще можно принять: как-никак, ученые давно привыкли содержать целые выводки подопытных животных в разной степени готовности к экспериментам. Да, это недешево и хлопотно, к тому же результаты не всегда переносятся на людей. Но технология отработана и обладает хорошей результативностью.

А вот клеточную культуру выращивать, контролировать и поддерживать в строго определенных условиях так же долго — целый проект немалой сложности. Особенно когда речь идет о дорогих культурах человеческих стволовых клеток. Зато результаты гораздо ценнее с точки зрения медицины. В общем, идеального решения нет, все они проблемные.

Есть еще одно ограничение: человеческие плюрипотентные стволовые клетки (hiPSC), специализированные в нейроны, производят очень мало 4R-изоформ тау-белка. А для изучения многих тонкостей патологических процессов, связанных с нейродегенеративными заболеваниями они особенно важны. Проще говоря, чтобы найти наиболее действенные методы сдерживания таупатий, нужно культивировать клетки не месяцы, а годы или даже десятилетия — иначе достаточное количество 4R-изоформ в нейронах попросту не накопится. Естественно, такой подход неоправданно сложен и дорог.

Графическое представление научной работы американских медиков и микробиологов. На первом этапе они создали культуру генно-модифицированных нейронов, которые производят много тау-белка. Затем эту культуру проверили на способность моделировать клетки больных таупатиями. Когда и этот этап оказался успешным, ученые провели скрининг факторов, влияющих на производство тау-белка в клетках. Наконец, один из таких факторов — каскад реакций, связанный с белком UFM1, — проверили в эксперименте на новой клеточной культуре и на мышах / © Celeste Parra Bravo, Alice Maria Giani et al., Cell

На помощь должна прийти новая клеточная культура, несущая мутацию P301S в гене, отвечающем за выработку тау-белка. Это генетически модифицированные плюрипотентные стволовые клетки человека, специализированные в нейроны, которые вырабатывают повышенное количество MAPT. Они способны накопить необходимые объемы разных изоформ этого белка, включая 4R, за считанные недели.

Чтобы дополнительно улучшить результат, американские исследователи, используя CRISPR-интерференцию (селективное «выключение» генов), провели скрининг тысячи генов и оценили их влияние на производство тау-белка. Всего ученым удалось выделить 500 генов, вносящих вклад в этот процесс.

Одно из перспективных открытий, сделанных в описываемой научной публикации, — роль белка UFM1, а точнее — каскада его взаимодействий с другими молекулами в нейронах. Ранее в мозге погибших пациентов с болезнью Альцгеймера обнаруживались нарушения «работы» UFM1, однако подробнее процесс не изучался. Теперь же ученые наглядно увидели: чтобы затормозить распространение тау-белков по клетке, достаточно заблокировать энзим, необходимый для функционирования UFM1-каскада.

Новую клеточную культуру разработали специалисты из Медицинского колледжа Вейля Корнеллского университета (Weill Cornell Medicine) при участии коллег из ведущих научно-исследовательских и медицинских учреждений США и Канады. Научная работа с описанием методики создания новой клеточной культуры человеческих нейронов и результатами экспериментов по тестированию целей для терапии нейродегенеративных заболеваний опубликована в рецензируемом журнале Cell.

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest