(Medical Xpress) – исследователи из Центра регенеративной медицины и исследования стволовых клеток Эли и Эдит Брод использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) для улучшения моделирования редкого генетического заболевания – атаксии телеангиэктазии. Их открытие показывает положительные эффекты лекарств, которые могут привести к новым эффективным методам лечения нейродегенеративного заболевания. ИПСК изготавливаются из клеток кожи пациента, а не из эмбрионов, и могут превращаться в клетки любого типа в лаборатории.
Во главе с доктором. Пейи Ли и доктор. Ричард Гатти, исследователи из Центра регенеративной медицины и исследования стволовых клеток Эли и Эдит Брод при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) для моделирования редкого генетического заболевания – атаксии телеангиэктазии (A-T).
Их открытие показывает положительные эффекты лекарств, которые могут привести к новым эффективным методам лечения нейродегенеративного заболевания. iPS-клетки сделаны из клеток кожи пациентов, а не из эмбрионов, и они могут стать любым типом клеток, включая клетки мозга, в лаборатории. Исследование появится в Интернете перед печатью в журнале Nature Communications.
Люди с А-Т начинают жизнь с неврологического дефицита, который становится разрушительным из-за прогрессирующей потери функции в части мозга, называемой мозжечком, что приводит к серьезным затруднениям с движением и координацией. Пациенты с A-T также часто страдают от инфекций из-за ослабленной иммунной системы и имеют повышенный риск рака. Заболевание вызвано утратой функции гена ATM, который обычно восстанавливает поврежденную ДНК в клетках и сохраняет нормальную функцию.
Разработка модели нервных клеток человека для понимания нейродегенеративного процесса A-T – и создания платформы для тестирования новых методов лечения – имела решающее значение, поскольку болезнь проявляется по-разному у людей и лабораторных животных. Ученые обычно используют мышиные модели для изучения A-T, но мыши с этим заболеванием не испытывают более изнурительных эффектов, чем люди. У мышей с А-Т мозжечок выглядит нормальным, и они не демонстрируют очевидной дегенерации, наблюдаемой в человеческом мозге.
Ли и его коллеги использовали нейронные клетки, полученные из iPS-клеток, полученные из клеток кожи пациентов с A-T с определенным типом генетической мутации, для создания модели болезни в чашке. В лаборатории исследователи смогли смоделировать характеристики A-T, такие как отсутствие в клетке белка ATM и его неспособность восстанавливать повреждения ДНК. Модель также позволила исследователям идентифицировать потенциальные новые терапевтические препараты, называемые соединениями для считывания малых молекул (SMRT), которые увеличивают активность белка ATM и улучшают способность модельных клеток восстанавливать поврежденную ДНК.
"Пациенты с АТ, не работающие в банкоматах, имеют тяжелое заболевание, но пациенты с некоторой активностью банкоматов чувствуют себя намного лучше," Ли сказал. "Это делает наше открытие многообещающим, потому что даже небольшое увеличение активности банкоматов, вызванное лекарством SMRT, потенциально может привести к положительным эффектам для пациентов, замедляя прогрессирование заболевания и, надеюсь, улучшая качество их жизни."
Эти исследования показывают, что соединения SMRT могут оказывать положительное влияние на все другие типы клеток в организме, потенциально улучшая иммунную функцию пациентов с A-T и снижая их предрасположенность к раку.
Кроме того, в этом исследовании нейронные клетки, полученные из iPS-клеток, в сочетании с соединениями SMRT могут быть неоценимым инструментом для понимания развития и прогрессирования A-T. Эта модель заболевания А-Т между iPS-клетками и нервными клетками также может быть платформой для выявления более эффективных препаратов для SMRT. Лекарства SMRT, идентифицированные с помощью этой модели, потенциально могут быть применены к большинству других генетических заболеваний с тем же типом мутаций.