Ученые нашли способ улучшить память и работу мозга при синдроме 22q11.2 — генетическом заболевании, которое вызывает задержки в развитии, проблемы с речью и повышает риск шизофрении. Оказалось, что снижение уровня белка EMC10 восстанавливает функции нейронов как у мышей, так и в человеческих клетках.

Результаты опубликованы в издании eLife.

Синдром 22q11.2, или Ди Джорджи, встречается у 1 из 4000 новорожденных. Из-за потери участка хромосомы нарушается работа микроРНК, которые регулируют активность генов. В результате растет уровень EMC10 — белка, влияющего на формирование мембранных белков. Ранее ученые уже показали, что снижение Emc10 у мышей улучшает их когнитивные способности.

Теперь исследователи проверили, работает ли это в человеческих нейронах. Они вырастили нейроны из стволовых клеток людей с синдромом 22q11.2 и без него. Оказалось, что у больных клеток меньше микроРНК (включая miR-185, важную для развития мозга) и больше EMC10. Эти нейроны хуже формировали дендриты — отростки, которые получают сигналы от других клеток. Но когда ученые искусственно снизили уровень EMC10, дендриты стали расти нормально, а в некоторых случаях даже активнее, чем у здоровых клеток.

Кальциевые сигналы, которые нейроны используют для обмена информацией, тоже восстановились. Более того, снижение EMC10 нормализовало работу сотен генов, включая те, что связаны с риском шизофрении.

Затем ученые проверили, можно ли улучшить память у взрослых мышей с синдромом 22q11.2. Они снизили уровень Emc10 и увидели, что мыши стали лучше запоминать социальные взаимодействия, при этом их поведение в целом не изменилось.

Чтобы приблизить метод к реальному лечению, создали синтетические молекулы (ASO), которые блокируют производство Emc10. Их ввели в спинномозговую жидкость мышей, и через два месяца память у животных оставалась улучшенной, а уровень белка — сниженным.

Наши данные показывают, что терапия, нацеленная на EMC10, может ослабить когнитивные симптомы при синдроме 22q11.2, — говорит Джозеф Гогос, руководитель исследования. — Важно, что эффект достигается даже у взрослых особей и сохраняется долго. Но прежде чем метод испытают на людях, нужно изучить его безопасность и оптимальные дозы.

Этот прорыв важен не только для пациентов с синдромом 22q11.2. Понимание роли EMC10 в работе нейронов может помочь в лечении других нейропсихиатрических расстройств, связанных с нарушением синаптической пластичности, например, шизофрении или аутизма. Кроме того, метод ASO (антисмысловые олигонуклеотиды) уже применяется в терапии спинальной мышечной атрофии, что ускорит его адаптацию для новых целей.

Хотя результаты впечатляют, остается вопрос: не приведет ли долгосрочное подавление EMC10 к нежелательным эффектам? Этот белок участвует в формировании мембранных белков, и его полное удаление у мышей вызывало избыточный рост дендритов. Возможно, терапия потребует точной регулировки дозировки.

Ранее ученые нашли новые гены, вызывающие синдром Барайтсера-Винтера.