Ген аутизма: новое исследование | «Биомаркер»

Ген аутизма: новое исследование сигнальных путей мозга, ответственных за его рост

Исследование медицинского центра Scripps Research во Флориде под руководством нейробиолога и доктора наук Дэймона Пейджа дает описание нового механизма, лежащего в основе недостаточного роста мозга, наблюдаемого у мышей с мутацией Dyrk1a. Команда Пэйджа использовала эту информацию для воздействия на пораженные пути существующим лекарством — гормоном роста. Он восстановил нормальный процесс роста мозга мышей с мутациями Dyrk1a.

 

Чтобы отслеживать эффект отсутствия копий генов Dyrk1a, Дженна Леви первый автор статьи и аспирант лаборатории Пейджа, создала генно-модифицированных мышей с одной или двумя сломанными копиями Dyrk1a в развивающейся ткани мозга. Она обнаружила, что мозг обеих групп мышей развивался аномально, демонстрируя уменьшенный размер мозга и сниженное число нейронов наряду со сниженным числом других клеток мозга.

 

Ученые также провели «объективизированные» исследования белков (протеомику), чтобы выяснить имели ли мутировавшие мыши аномально высокие или низкие уровни других белков, которые могут повлиять на развитие мозга. Используя метод под названием «Тандемная масс-спектрометрия высокого разрешения в сочетании с жидкостной хроматографией» (high resolution tandem mass spectrometry coupled to liquid chromatography), они обнаружили, что мыши с мутациями Dyrk1a имели пониженные уровни 56 клеточных белков и повышенные уровни 33 клеточных белков. По словам Леви, многие из генов, кодировавших эти белки, были известны как гены аутизма. Некоторые из них участвуют в подаче сигналов роста.

 

Метод вычислительной биологии под названием «Анализ пути изобретательности» (Ingenuity Pathway Analysis) помог им обнаружить измененные белки. Были обнаружены изменения в белках, участвующих в подаче нервных сигналов, формировании синапсов и росте аксонов (ответвлений, покрытых изолирующим веществом), которые придают нейронам отчетливую форму. Также у мышей с мутациями Dyrk1a были истощены многочисленные формы тау-белка.

 

Пейдж полагает, что меньше одного процента людей, диагностированных с РАС, несут мутации Dyrk1a. Половина из них проявляет черты поведения, характерные для аутизма, и около 70% имеют низкий рост. Но намного больше людей с диагнозом аутизм, , по его словам, демонстрируют макроцефалию, или окружность головы меньше средней, примерно в 1 из 20 случаев.

 

«Это исследование показывает, что ученые могут найти точку конвергенции для многих случаев аутизма. Это имеет огромное значение для выбора методов лечения. Аномальная активность этих путей по всей видимости характерна для разнообразных генетических причин аутизма, что указывает на возможность общего объекта воздействия молекулярной терапии», — говорит Пейдж.

 

Они выдвинули гипотезу о том, что восстановление высокого уровня сигналов роста с использованием известного гормона может улучшить рост мозга.

 

«Мы посчитали, что лечение при помощи инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1) сможет повысить активность нижнего сигнального каскада, что должно было бы привести к более интенсивному росту», — говорит Леви. После лечения мышей с мутациями Dyrk1a с первого дня рождения по 7 день она обнаружила, что это, действительно, произошло. Иссдежователи наблюдали преодоление микроцефалии: под микроскопом они увидели, что рост нейронов в ткани мозга нормализовался.

 

Леви добавила, что им еще предстоит выяснить, может ли лечение новорожденных мышей с мутациями Dyrk1a при помощи IGF-1 также улучшить поведение, характерное для аутизма у мышей. Кроме того, все еще остается неясным, открывается ли «критическое окно возможности лечения» в период развития мозга мышей и насколько широким оно может быть.

 

Dyrk1a Mutations Cause Undergrowth of Cortical Pyramidal Neurons via Dysregulated Growth Factor Signaling. Published:April 08, 2021DOI:10.1016/j.biopsych.2021.01.012
EurekAlert. Autism gene study finds widespread impact to brain’s growth signaling network.

Остались вопросы?

Получите бесплатную консультацию от специалистов клинической лаборатории «Биомаркер».


Задайте свой вопрос 
нашему специалисту

Наши специалисты готовы ответить на вопросы. Гарантия полной анонимности.

Запишитесь на skype-
консультацию

Наши специалисты готовы ответить на вопросы онлайн. Гарантия полной конфиденциальности.

Задайте свой вопрос
нашему специалисту

Наши специалисты готовы ответить на вопросы. Гарантия полной анонимности.

Запросить обратный
звонок

Для уточнения деталей по вопросам сдачи анализов звоните +7 (985) 833-85-25 или оставьте номер ниже и мы наберем вас

ok
Спасибо!

Наши специалисты в ближайшее время
рассмотрят Вашу заявку и свяжутся для
уточнения деталей.