Новый метод изучения неврологических заболеваний

1 января 1970 г.

Команда исследователей из Биомедицинского исследовательского института в Лос-Анджелесе (США) разработала новый метод выявления релевантных генов при неврологических заболеваниях у людей. Они продемонстрировали его применение на примере бокового амиотрофического склероза (болезнь Лу Герига), опубликовав результаты работы в журнале Human Molecular Genetics (2010).

Боковой амиотрофический склероз является нейродегенеративным заболеванием, при котором прогрессивно гибнут моторные нейроны в головном и спинном мозге. Его диагностируют каждый год примерно у 5 600 американцев, при этом у 2/3 пациентов имеет место спорадическая форма болезни. В настоящее время не существует тестов, которые позволили бы однозначно установить диагноз. Поэтому он устанавливается путем исключения состояний, напоминающих боковой амиотрофический склероз и наблюдения за пациентом.

Прогресс геномики и протеомики сделал возможным быструю идентификацию релевантных генов и белков при различных заболеваниях. Однако существуют трудности, обусловленные биологическими отличиями животных и людей, особенностями экспрессии генов и синтеза белков и нехваткой экспериментальных животных моделей сложных человеческих болезней. С тем чтобы обойти ряд этих ограничений, исследователи разработали интегративный подход с применением животных, трупного человеческого материала и метода микрочипов (microarray methods) и использовали его для определения новых молекулярных маркеров бокового амиотрофического склероза.

Авторы применяли метод лазерной микродиссекции и технологию микрочипов для выявления ранних изменений транскриптом, которые возникают в мотонейронах спинного мозга и глиальных клетках у мышей-моделей SOD1(G93A) и TAU(P301L) – обе представляют собой семейные модели болезней двигательного нейрона. Выявленные изменения экспрессии генов были в основном специфичными для каждой отдельной модели, однако ряд генов регулировались в обеих моделях. Релевантность выявленных генов проверялась при помощи метода микрочипов вначале с использованием крови экспериментальных животных до начала развития заболевания у них, а затем в образцах ткани спинного мозга умерших людей.

Исследователи делают вывод о том, что молекулярные механизмы дегенерации нейронов в моделях TAU и SOD1 отличаются. Кроме того, были выявлены новые протеины (CNGA3, CRB1, OTUB2, MMP14, SLK, DDX58, RSPO2) и биомаркеры (Nefh, PrphuMgll) этого нейродегенеративного заболевания. S.L. Karsten, один из авторов исследования, отмечает, что с помощью данного метода появилась возможность идентифицировать новые гены и протеины, которые специфическим образом встречаются при спорадическом боковом амиотрофическом склерозе. Этот подход впервые позволил показать возможность выявления болезнь-специфических генов не только в клетках спинного мозга, но и в крови до развития заболевания. Это открытие крайне важно, так как, возможно, оно позволит создать тесты, полезные в отношении диагностики и прогнозирования течения бокового амиотрофического склероза.

hmg.oxfordjournals.org