Ученые определили несколько генных мутаций, которые вызывают или способствуют возникновению болезни Альцгеймера. Но многие ученые подозревают, что другие изменения ДНК могут способствовать повреждению клеток головного мозга, связанному с болезнью Альцгеймера, и вызывать у пациентов симптомы спутанности сознания и потери памяти.

В частности, исследователи хотят понять, как сегменты ДНК, которые скачут в геноме — так называемые мобильные элементы — влияют на болезнь Альцгеймера. Пятилетний грант в размере 9 млн. ответьте на этот вопрос.

Считается, что мобильные элементы произошли от очень старых вирусов и бактерий, заразивших наших предков миллионы лет назад. Эта чужеродная ДНК переплелась с человеческим геномом, хотя и не стала его частью. Мобильные элементы, впервые обнаруженные в 1940-х годах, были связаны с такими заболеваниями, как гемофилия, мышечная дистрофия Дюшенна, предрасположенность к раку и, совсем недавно, с болезнью Альцгеймера.

«Мы хотим охарактеризовать изменения ДНК, которым способствуют эти мобильные элементы, и мы хотим понять, могут ли некоторые методы изменения генов блокировать нарушение регуляции, связанное с этими мобильными элементами, чтобы остановить или отсрочить патологию Альцгеймера», — сказал Карлос Кручага, доктор философии, главный врач. исследователь кафедры психиатрии Вашингтонского университета. «Мы объединяем данные человеческих клеток и моделей животных, чтобы полностью понять и охарактеризовать эти изменения».

Кручага, профессор Барбары Бертон и Рубена М. Морриса III, является одним из четырех главных исследователей Вашингтонского университета, участвующих в новом исследовании. Лаборатория Cruchaga изучает ткани мозга умерших участников проекта Сеть доминантно наследуемой болезни Альцгеймера (DIAN). У этих участников были генетические мутации, которые почти гарантировали, что у них разовьется болезнь Альцгеймера с ранним началом.

Gaia Herbs, Ресвератрол 150, 50 веганские фито-капсулы с жидкостью

Лаборатория Кручаги также будет изучать стволовые клетки, которые будут преобразованы в нейроны в культуре. Эти нейроны будут иметь мутации в различных генах, вызывающих болезнь Альцгеймера. Цель состоит в том, чтобы сравнить недавно созданные нейроны, которые имеют мутации, с гораздо более старыми нейронами, взятыми из мозга участников исследований DIAN, чтобы определить, можно ли предотвратить или обратить вспять некоторые повреждения, связанные с этими изменениями.

Эндрю Ю, доктор философии, адъюнкт-профессор биологии развития, впервые разработал метод создания стареющих нейронов из биопсии кожи. Клетки кожи превращаются в стволовые клетки, которые затем можно обрабатывать различными факторами, чтобы они превратились в нейроны. В рамках этого проекта будут изучены полученные из кожи нейроны людей со специфическими мутациями, чтобы выявить переносимые изменения, которые могут способствовать развитию болезни Альцгеймера.

Селеста Карч, доктор философии, адъюнкт-профессор психиатрии, сосредоточится на клетках головного мозга, называемых микроглией, которые также связаны с генетическими вариантами, повышающими риск развития болезни Альцгеймера. Ее лаборатория будет изучать, как мобильные элементы могут способствовать повреждению микроглии, что может привести к патологии Альцгеймера.

Тинг Ван, доктор медицинских наук, заслуженный профессор медицины Сэнфорда и Карен Ловентейл, является одним из мировых экспертов по изучению мобильных элементов и эпигенетических изменений при ряде заболеваний. В отличие от мутаций, эпигенетические изменения вызываются измененной экспрессией генов, а не изменениями самого генетического кода. Поскольку они не изменяют последовательность ДНК генома, они могут быть обратимыми.

«Характеристика смены мобильных элементов сложна и требует опыта во многих областях», — пояснил Кручага. «Лаборатория Вана будет анализировать и количественно определять, что происходит с мобильными элементами в клетках, которые будут изучать все наши лаборатории».

Основные исследователи также включат изменения ДНК, присутствующие в ткани человеческого мозга, а также микроглию и нейроны в культуре, в модель плодовой мушки. Этими экспериментами будет руководить Бесс Фрост, доктор философии, из UT-Сан-Антонио. У мух изменения и повреждения, вызванные мобильными элементами, проявятся гораздо быстрее, чем в других животных моделях, и исследователи смогут использовать генетические инструменты, такие как CRISPR, для модификации изменений, вызванных мобильными элементами, чтобы увидеть, возможно ли изменение или задержать патологию Альцгеймера.

«Конечная цель — терапевтическое воздействие на мобильные элементы», — сказал Кручага. «Мы не верим, что мобильные элементы вызывают болезнь. Но как только они активируются, мы думаем, что они могут ускорить события, вызывающие гибель нейронов. Если мы сможем заблокировать мобильные элементы, мы сможем замедлить процесс заболевания».