Учени от Шанхай идентифицираха „спирачен“ ген, който потенциално може да спре прогресията на болестта на Алцхаймер, след създаването на първата в света функционална карта на регулаторните „превключватели“ в астроцитите – клетки, които защитават и поддържат мозъчните неврони – с помощта на иновативна технология.
Генът вече е валидиран в модели на мишки, където значително облекчава когнитивните увреждания, доближавайки ефективността до тази на здрави мишки.
Изследователският екип каза, че функционалната карта ще бъде предоставена на изследователски институции и фармацевтични компании по целия свят, помагайки на учените да идентифицират подобни „спирачни“ гени за други неврологични заболявания, включително болестта на Паркинсон, амиотрофична латерална склероза (ALS) и депресия.
Проучването, сътрудничество между изследователи от Центъра за високи постижения в науката за мозъка и разузнавателните технологии на Китайската академия на науките, Шестата народна болница в Шанхай и биотехнологичната фирма Genemagic, беше публикувано в петък на уебсайта на списание Science.
Учените казаха, че в допълнение към невроните, мозъкът съдържа голям брой астроцити, които помагат за поддържане на нормалната функция на невроните. При болестта на Алцхаймер обаче тези клетки могат да станат дисфункционални и да ускорят смъртта на невроните.
Предотвратяването на тази вредна трансформация зависи от идентифицирането на „превключвателите“, които контролират астроцитите – известни като транскрипционни фактори. С повече от 1000 транскрипционни фактора в човешкото тяло, определянето на критичните за функцията на астроцитите е голямо предизвикателство.
В проучването изследователите разработиха in vivo платформа за секвениране с висока производителност, наречена iGOF-Perturb-seq, позволяваща широкомащабен анализ на протеиновата функция.
Използвайки адено-асоциирани вируси, проектирани да насочват астроцитите, екипът достави „пакети с инструкции“, съдържащи близо 1000 транскрипционни фактора в астроцити в мозъка на мишката. Всеки пакет носеше уникален баркод.
След това учените са използвали технология за секвениране на една клетка, за да анализират близо 400 000 астроцита едновременно, свързвайки състоянието на всяка клетка със специфичния транскрипционен фактор, който тя е получила.
Този подход позволи създаването на първата функционална карта на регулаторните „превключватели“ в астроцитите in vivo.
„Тази карта е като карта на съкровищата, помагайки на учените бързо да идентифицират кандидати за главни регулатори, които могат да предотвратят дисфункционалността на астроцитите“, каза Джоу Хайбо, водещият учен в изследването. „Ние идентифицирахме 39 кандидат-молекули и след тестване открихме най-мощния „майстор на ремонта“: транскрипционния фактор Ferd3l.“
За да потвърдят констатациите, изследователите тестваха гена при мишки, моделиращи човешката болест на Алцхаймер. Чрез интравенозна инжекция те активирали гена в астроцитите. Третираните мишки показаха значително облекчаване на когнитивните дефицити, като се представиха близки до здравите мишки при тестове за разпознаване на обекти и лабиринт.
По-нататъшен анализ показа, че Ferd3l помага на астроцитите да възстановят здравословни взаимодействия с неврони и микроглия – първичните имунни клетки на мозъка – възстановявайки реда и сътрудничеството в нарушената среда на мозъка, каза Zhang Liansheng, първият автор на статията.
Изследователите отбелязват, че повечето съществуващи терапии са насочени към бета-амилоидните плаки, докато тяхното изследване се фокусира върху астроцитите, предлагайки допълнителна стратегия, която може да подобри резултатите от лечението.
Иновативно лекарство, насочено към бета-амилоидните плаки, беше пуснато в Китай през 2025 г. Клиничните доказателства подкрепят спирането на лекарството след изчистване на плаките, докато пациентите продължават да се възползват. Лекарството е включено в програми за допълнително обществено здравно осигуряване в много градове, включително Пекин.
Екипът каза, че техните констатации също установяват набор от потенциални лекарствени цели за неврологични заболявания, които могат да бъдат разширени, за да подпомогнат разработването на прецизни терапии.
Превеждането на изследването в практически приложения ще бъде ключов фокус на бъдещата работа, каза Джоу.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта