Ученые выяснили молекулярные механизмы болезни Александера

Ученые из Университета Северной Каролины (США) использовали стволовые клетки и редактирование генов с помощью CRISPR/Cas9, чтобы выяснить молекулярные механизмы болезни Александера, редкого нейродегенеративного состояния.

Генетики знают, что мутации, приводящие к выработке дефектного белка GFAP, вызывают болезнь Александера (БА) – тяжелое нейродегенеративное состояние, которое может проявляться во младенчестве, подростковом или взрослом возрасте. Исследователи из Медицинской школы Университета Северной Каролины выяснили различия в механизме болезни у пациентов с тяжелыми и легкими формами. Оказывается, мутантная форма GFAP также изменяется в зависимости от времени появления симптомов.

«Сейчас мы продолжаем исследовать ферменты, ответственные за ключевые реакции внутри клеток мозга, которые ведут к болезни Александера», – отметила Наташа Снайдер, ведущий автор исследования. «Мы считаем, что результаты наших исследований помогут разработать действенные лекарства для пациентов с БА».

Болезнь Александера – это редкая группа заболеваний нервной системы, которые включают разрушение миелина – оболочки нервных волокон, через которую осуществляется передача нервных импульсов. 

Зачастую болезнь Александера начинается в раннем возрасте, у  детей с АБ наблюдаются судороги, скованность в руках и ногах и задержка развития. Однако иногда симптомы не проявляются до позднего детства или даже во взрослом возрасте. Со временем аномальные белковые отложения, содержащие GFAP, скапливаются в астроцитах – клетках, питающих другие клетки головного и спинного мозга.

Белок GFAP образует промежуточные структуры, которые формируют «скелет» астроцитов. Токсическое накопление белка GFAP в астроцитах приводит к их дисфункции, в результате чего они повреждают соседние нейроны. 

Для исследования ученые объединили масс-спектрометрический протеомный анализ тканей мозга с БА и ткани мозга без БА, но с внедренными стволовыми клетками и технологией редактирования генов CRISPR/Cas9. Это исследование показало ключевой механизм, связанный с неправильным складыванием белка GFAP на разных этапах тяжести заболевания.

Следующим шагом будет использование полученных новых знаний для разработки методов лечения пациентов с болезнью Александера.