В России превращают кожу в нейроны для изучения болезни Альцгеймера
Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) вместе с коллегами из Центра клеточных технологий Института цитологии РАН усовершенствовали метод получения нейронов человека из клеток кожи. По их словам, это позволит упростить изучение и разработать новые стратегия лечения болезни Хантингтона, Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний. Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Моделирование нейропатологий на нейронах, полученных из других клеток с помощью клеточного репрограммирования, — ключ к разработке стратегий лечения нейродегенеративных заболеваний, объяснили ученые. По их словам, этот подход позволяет строить персонализированные модели, основанные на клеточном материале конкретных пациентов.
Прямое репрограммирование — это новый метод, при котором сразу из фибробластов можно получить взрослые нейроны за счет внесения особых конструкций из ДНК и малых молекул. Но проблема заключается в низкой эффективности — только от трех до 15 процентов клеток выживают после такого превращения.
Специалисты из СПбПУ и Центра клеточных технологий добились выживаемости клеток на уровне 80 процентов.«
"В отличие от нейронов, фибробласты — делящиеся клетки, и в момент превращения они могут находиться на разных стадиях клеточного цикла, что существенно влияет на успешность процедуры. Главная наша идея — синхронизация клеточных циклов в исходном материале за счет добавки специального вещества, рапамицина. Также мы оптимизировали ряд других моментов в этой технологии", — рассказала младший научный сотрудник Лаборатории молекулярной нейродегенерации Института биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ Нина Красковская.
Индуцированный нейрон стриатума (скопления серого вещества в глубине полушарий переднего мозга), полученный по модифицированну протоколу, несущий в своем геноме ген красного флуоресцентного белка
Индуцированный нейрон стриатума, окрашенный антителами к нейрональному маркеру бета-тубулина III
Популяция индуцированных нейронов, полученных из фибробластов и окрашенная антителами к нейрональному маркеру бета-тубулина III
Индуцированный нейрон стриатума (скопления серого вещества в глубине полушарий переднего мозга), полученный по модифицированну протоколу, несущий в своем геноме ген красного флуоресцентного белка
Индуцированный нейрон стриатума, окрашенный антителами к нейрональному маркеру бета-тубулина III
Популяция индуцированных нейронов, полученных из фибробластов и окрашенная антителами к нейрональному маркеру бета-тубулина III
По словам авторов, предложенный ими метод позволяет получать большие популяции нейронов с одинаковым белковым составом. Это существенно снизит погрешность при построении персонализированных моделей и облегчит интерпретацию исследований нейродегенеративных заболеваний.
Так, подчеркивают исследователи, они уже разработали применение нового метода для изучения болезни Хантингтона, а сейчас создают клеточные модели для болезни Альцгеймера.
«Наш подход был успешно отработан на здоровых клетках. Мы продолжаем исследования с использованием фибробластов реальных пациентов, для того чтобы оценить эффективность лекарственных препаратов, уже прошедших испытания на животных моделях», — рассказала Красковская.
Работа поддержана грантом Российского научного фонда №22-75-00106.
10 июля, 09:00