Нейробиологи вырастили мини-мозг с деменцией и нашли лекарства-кандидаты
Ученые из клиники Майо во Флориде, вырастили в чашке Петри органоиды мозга, страдающего деменцией с тельцами Леви.
Симптомы деменции с тельцами Леви (LBD) могут включать галлюцинации, двигательные нарушения, когнитивные расстройства, проблемы со сном и депрессию. Чтобы лучше понять, как развивается заболевание, ученые клиники Майо создали в чашке Петри мини-модели мозга, которые в точности соответствуют ключевым характеристикам, наблюдаемым в мозге пациентов с деменцией тела Леви.
Мини-мозги или органоиды мозга, представляют собой выращенные в лаборатории скопления клеток, которые имитируют структуру человеческого мозга. Команда также определила четыре потенциальных лекарственных соединения, которые могут предложить перспективные подходы к лечению заболевания. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Как развивается деменция с тельцами Леви
Лекарства от LBD не существует, и ученые говорят, что для его изучения не хватает точных доклинических моделей. Отличительной чертой заболевания является белок под названием альфа-синуклеин, который кодируется геном SNCA.
Этот белок содержится в нервных клетках мозга и может формироваться в сгустки, называемые тельцами Леви, которые могут способствовать появлению симптомов деменции.
Чтобы лучше понять патологию заболевания, исследовательская группа клиники Майо под руководством нейробиолога и старшего автора работы На Чжао разработала доклинические мини-модели мозга, используя стволовые клетки пациентов с LBD, у которых были лишние копии гена SNCA, что могло стать причиной их заболевания.
Пациенты пожертвовали свои клетки кожи после постановки диагноза, когда они были еще живы. Затем ученые превратили клетки кожи в стволовые клетки и использовали их для исследований.
Используя передовые геномные методы, такие как секвенирование РНК одной клетки, которое исследует генетический материал в отдельных клетках, исследователи показали, что их мини-модели мозга отражают изменения, наблюдаемые в человеческом мозге пациентов с LBD, которые пожертвовали свой мозг в Банк мозга клиники Майо.
Исследователи использовали свою новую модельную систему для анализа почти 1300 препаратов, одобренных Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств, и выявили четырех кандидатов, которые могут помочь предотвратить накопление альфа-синуклеина в нейронах.
«Исследование показывает, что эти мини-модели мозга могут эффективно имитировать развитие болезни, обеспечивая потенциальную платформу для тестирования индивидуальных методов лечения пациентов», — говорит доктор Чжао. — «Четыре выявленных кандидата лекарственных препаратов, которые способны ингибировать альфа-синуклеин и восстанавливать производство энергии в нейронах, полученных от пациентов с LBD, могут быть доработаны или модифицированы для разработки новых методов лечения».
По словам ученых, в ходе дополнительных исследований можно будет ввести дополнительные типы клеток, чтобы лучше имитировать сложность человеческого мозга. Ученые могли бы использовать эти усовершенствованные модели для дальнейшего изучения механизмов заболевания, например, для изучения того, как гены высокого риска влияют на развитие LBD.