Удалось ослабить симптомы аутизма у мышей путем введения специального гена
Синдром Хрупкого Х, или FXS, - ведущая генетическая причина аутизма - встречается примерно у одного из 4 000 мужчин и одной из 6 000 женщин. Его симптомы включают повышенную тревожность, умственную отсталость, повторяющееся поведение, дефицит социального общения и аномальную сенсорную обработку. У людей с FXS в клетках мозга обычно отсутствует ген хрупкой Х умственной отсталости 1, или Fmr1. Если в их клетках есть этот ген, то он молчит и не производит белок под названием FMRP.
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде сообщают в журнале Neurobiology of Disease, что им удалось ослабить симптомы FXS после введения Fmr1 в мозг очень молодых трансгенных мышей, у которых генетически было создано отсутствие этого гена.
Когда исследователи измерили активность мозга на предмет признаков тревожности и гиперактивности в ответ на такие раздражители, как стрессы и звуки, они обнаружили, что реактивация гена Fmr1 у этих мышей привела к тому, что у них больше не проявлялись симптомы FXS.
"Наша работа показывает благотворное влияние реактивации гена Fmr1, что будет очень приятной новостью для маленьких детей, живущих с FXS", - сказала Ирина М. Этелл, профессор биомедицинских наук в Медицинской школе UCR, которая руководила исследованием.
Для исследования лаборатория Этелл в сотрудничестве с Халелом А. Разаком, профессором психологии, отобрала очень маленьких мышат - возрастом менее 3 недель, поскольку мозг наиболее пластичен в раннем возрасте; у людей этот процесс происходит примерно в первые 3-5 лет.
"Для человека первые 3-5 лет являются критическими в развитии мозга", - сказал Этелл. "Поэтому важно, чтобы этот ранний период был направлен на FXS".
Мозг мыши, как и мозг человека, имеет возбуждающие и тормозные нейроны. В отличие от возбуждающих нейронов, которые ведут к прямому распространению информации, тормозные нейроны работают как тормоз, подавляя ненужную активность и настраивая деятельность мозга на определенные сигналы.
Недавно Этелл и двое его коллег опубликовали в журнале Nature Neuroscience обзорную статью, в которой показали, что дисфункция тормозных нейронов является общей патологией при генетических заболеваниях, связанных с расстройствами аутистического спектра, или ASD.
"В текущем исследовании мы нацелились на возбуждающие нейроны во вторую и третью постнатальные недели мышей, чтобы вставить ген Fmr1", - сказал Этелл. "Наше исследование показывает, что этот период не является слишком поздним для манипуляций с мозгом. Мы выбрали именно эти нейроны, потому что они устанавливают контроль над тормозными нейронами, которые при FXS функционируют неправильно. На данный момент мы не знаем, будет ли наш метод эффективен у взрослых. Это исследование стало бы следующим шагом в этом направлении"
То, как Этелл и ее команда ввели ген Fmr1 в мозг мыши, отличается от того, как этот ген потенциально может быть введен в мозг человека. Однако конечный результат будет одинаковым, сказала Этелл. По ее словам, CRISPR, мощный инструмент для редактирования геномов, скорее всего, будет использован для реактивации Fmr1 в мозге человека.
"Чаще всего FXS диагностируется на ранних стадиях жизни человека", - сказала она. "Поэтому мы не можем не подчеркнуть, что ранние годы - идеальное время для реактивации гена Fmr1. Это дает надежду на то, что даже если этот ген отсутствует у ребенка, его все равно можно ввести, что позволит ребенку жить повседневной жизнью, свободной от FXS". Поскольку реактивации генов для лечения FXS уделяется все больше внимания, наши результаты свидетельствуют о пользе реэкспрессии Fmr1 в ранний период пластичности мозга у мышей, что примерно соответствует первым трем годам жизни человека, когда симптомы ASD впервые проявляются в младенчестве"
Далее исследовательская группа будет работать над восстановлением функций мозга взрослого человека с FXS.
"Основная проблема заключается в том, что мозг взрослого человека не так пластичен", - говорит Этелл. "Молодой мозг может делать практически все. Но, будучи взрослым, пытались ли вы выучить новый язык?".
