Нове дослідження Каліфорнійського університету в Сан-Дієго показує, що експериментальний препарат проти раку може покращити когнітивні функції в осіб із синдромом Ретта, рідкісним станом, пов’язаним з аутизмом. Це відкриття має потенціал для розробки методів лікування інших неврологічних розладів.
Висновки, опубліковані 25 липня в Stem Cell Reports, підкреслюють роль мікроглії — типу білих кров’яних тілець, які знаходяться в центральній нервовій системі — у формуванні людського мозку.
Хоча такі клітини краще вивчені при нейродегенеративних розладах, таких як хвороба Альцгеймера, бічний аміотрофічний склероз (БАС) і розсіяний склероз, «існує дуже мало інформації про їхню роль на ранніх стадіях розвитку нервової системи», оскільки доступ до тканини плоду обмежений, сказав Пінар Меші, доктор філософії, провідний дослідник дослідження. Зараз вона працює деінде, і завершила роботу над проектом під час навчання в університеті.
Щоб краще зрозуміти їхню функцію, Мескі натомість використав органоїди мозку — по суті «міні-мозки», які імітують мозок ембріона, що розвивається, — вирощені зі стовбурових клітин шкіри пацієнтів, які дали згоду. Такі органоїди були створені від осіб із синдромом Ретта — розладом, який переважно зустрічається у жінок, який характеризується втратою мови, цілеспрямованим використанням рук, рухливістю та м’язовим тонусом, серед інших симптомів — а також від нейротипових осіб.
Важливість мікроглії у функції мозку
Потім Мескі додав здорову мікроглію до мозкових органоїдів синдрому Ретта і виявив, що функціонування синапсів, де нейрони з’єднуються та спілкуються, було «врятовано». Це сталося завдяки відновленню фагоцитозу, процесу, за допомогою якого мікроглія, яку іноді називають «двірниками» центральної нервової системи, поглинає та знищує сторонні речовини, такі як бактерії та мертві клітини, підтримуючи мозок і спинний мозок у порядку. Процес також включає «обрізання» синапсів, що оптимізує роботу мозку.
Дослідники також виявили, що синапси типових нейронів зазнали порушення функціонування, коли була введена мікроглія синдрому Ретта, що додатково підтверджує роль імунних клітин у функції та розвитку мозку.
«Якщо «двірники» мозку не працюють, починають виникати проблеми», — сказав професор Медичної школи Каліфорнійського університету в Сан-Дієго Еліссон Муотрі, доктор філософії, старший автор і директор Інтегрованого дослідження орбітальних орбітальних космічних стовбурових клітин Санфордського інституту стовбурових клітин. центр.
Порушення мікроглії ще більше ускладнюють когнітивні функції для пацієнтів із синдромом Ретта, які вже страждають від меншої кількості синапсів і порушених синапсів, а також дисфункціональних астроцитів через втрату функції гена MECP2, що також пов’язано з іншими типами порушень розвитку нервової системи.
Мікроглія з втратою функції MECP2 «не так добре обрізає синапси та формує нейронну мережу — вона погано виконує свою роботу», — сказав Муотрі.
Потім команда протестувала ряд існуючих препаратів на мікроглії, щоб побачити, чи може якийсь із них відновити фагоцитоз. Вони знайшли один: ADH-503, також відомий як GB1275 — експериментальний пероральний препарат від раку підшлункової залози, який також зменшує кількість клітин, що пригнічують імунітет, що проникають у пухлину. Препарат служить регулятором CD11b, білка, який бере участь у фагоцитозі, серед інших процесів.
Інші дослідження синдрому Ретта підкреслили потенційні терапевтичні цілі. Але ніхто досі не визначив потенційного лікування за участю мікрогліальних клітин людини.
Коли пацієнтам із синдромом Ретта буде поставлено діагноз, уже пізно відновлювати, і наразі неможливо замінити пошкоджені нейрони, що є основною проблемою захворювання. «Але зосередившись на інших типах клітин — і потенційно знайшовши ліки, які покращують їх роботу — ми можемо покращити середовище для цих нейронів і полегшити функціонування пацієнтів», — сказав Мескі. «Це те, що мене хвилює».
Більш широкі наслідки для неврологічних розладів
Джонатан Кіпніс, доктор філософії, професор патології, імунології, неврології, нейронауки та нейрохірургії Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі та директор Центру імунології мозку та глії, сказав, що нове дослідження «гарно демонструє» мікроглію як потенційна терапевтична мішень при синдромі Ретта.
«Я сподіваюся, що ця робота «зрушить голку» і поверне спільноту Ретта до нейроімунології», — сказав Кіпніс. «Розуміння нейроімунних взаємодій у цьому складному захворюванні може не тільки дати нове розуміння біології захворювання, але й розробити нові підходи до послаблення його прогресування».
Дослідження є першою успішною інтеграцією людської мікроглії в тканини мозку синдрому Ретта in vitro — модель, яка може виявитися кращою за мишачі моделі.
Дослідники сподіваються, що це дослідження «відкриє двері для терапії» не лише для тих, хто має синдром Ретта, але й для тих, хто має інші розлади нервової системи та нейродегенеративні розлади, у яких мікроглія відіграє важливу роль.
«Це моє бажання, — сказав Мескі, — щоб ми могли покращити якість життя».
