Учёные создали первую модель для тестирования терапий редкой нейродегенеративной болезни у детей

Впервые у учёных появилась возможность тестировать терапии для группы редких нейродегенеративных заболеваний, поражающих младенцев и детей младшего возраста. Это стало возможным благодаря новой исследовательской модели, созданной учёными Университета Висконсин-Мэдисон. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Наследственные спастические параплегии (HSP) — это группа нейродегенеративных заболеваний, вызванных генетическими мутациями. Они приводят к тому, что у десятков тысяч детей развивается повышенный мышечный тонус в нижних конечностях, вызывая слабость в ногах и в итоге влияя на способность ползать или ходить.

Проблема отсутствия модели

Многие учёные не исследовали спастические параплегии, поскольку не существовало хорошей модели для изучения происхождения болезни или тестирования терапий. Предыдущие модели на мышах не работали, так как нейронные пути, передающие информацию о движении, оказались слишком отличными от человеческих. Клинические испытания на людях также ещё не проводились.

Новый подход: модель на крысах

Междисциплинарная команда исследовала конкретную мутацию, вызывающую HSP у детей, и на основе этого создала улучшенную модель — на крысах.

Изучаемая мутация воздействует на белок Trk-fused gene (TFG). У здоровых людей белки TFG работают внутри нервных клеток (нейронов), перенося другие белки из одной части клетки в другую. Белки, зависящие от транспорта TFG, поддерживают здоровье нейронных путей, помогая управлять электрическими сигналами от мозга к телу и балансируя уровень стимуляции для контроля движений.

У детей с мутацией гена TFG нейронные белки не перемещаются по клеткам эффективно. Это может создавать дисбаланс электрической стимуляции, приводящий к избытку сигналов в нижние конечности, повышенному мышечному тонусу и со временем — к потере моторной функции.

Создание и преимущества модели

Используя технологию редактирования генов CRISPR, исследователи создали у эмбрионов крыс мутации, ведущие к HSP. Это позволило изучать развитие болезни с ранних стадий и отслеживать прогрессирование симптомов после рождения.

Нейронные пути крыс ближе к человеческим, а симптомы развиваются у них аналогично детям с HSP и в достаточно сжатые сроки, что позволяет легко тестировать потенциальные терапии.

Значение работы

До сих пор единственной терапией для этих пациентов были физические упражнения. Новая модель представляет собой «большой скачок вперёд», так как позволяет проверять различные гипотезы и подходы к лечению.

Эта работа особенно важна, поскольку HSP — заболевание малоизученное и недостаточно финансируемое, в отличие от болезней Альцгеймера или Паркинсона. Учёные надеются, что модель вдохновит больше исследователей на изучение HSP, улучшит понимание болезни и в конечном итоге обеспечит доступ к терапиям, которые помогут детям.