Первичные реснички — вероятный ключ к лечению бокового амиотрофического склероза

Боковой амиотрофический склероз, БАС, — это разрушительное нейродегенеративное заболевание, поражающее двигательные нейроны. Средняя продолжительность жизни после диагностирования этого неизлечимого заболевания составляет от двух до пяти лет.

В неустанном стремлении понять причину гибели двигательных нейронов ученые из KU Leuven и Центра исследований мозга и болезней VIB обнаружили новую интригующую зацепку: крошечные, похожие на антенны структуры на клетках, называемые первичными ресничками. Их исследование, опубликованное в журнале Brain, может открыть новый потенциальный путь для разработки терапии.

Боковой амиотрофический склероз (БАС), также известный как болезнь Лу Герига, является наиболее распространенным дегенеративным заболеванием двигательных нейронов у взрослых. Оно характеризуется избирательной потерей двигательных нейронов, что приводит к прогрессирующей мышечной слабости и параличу, а также затруднению глотания и речи. Пациенты обычно погибают в течение 2-5 лет после появления симптомов. Несмотря на обширные исследования, механизмы гибели двигательных нейронов остаются неустановленными, и в настоящее время не существует эффективных методов лечения, способных остановить или обратить вспять прогрессирование заболевания. Теперь исследователи указывают на дисфункцию ресничек — микроскопических антенн клеток, необходимых для приема и обработки жизненно важных сигналов.

Сломанная антенна

В 2016 году международный консорциум под руководством профессора Филипа Ван Дамма, невролога из UZ Leuven и научного сотрудника отделения неврологии KU Leuven, выявил C21orf2 в качестве нового гена, связанного с ALS. Уже известно, что мутации в C21orf2 приводят к нарушению работы ресничек при других заболеваниях. Это побудило команду исследователей изучить, как эти механизмы работают при ALS.

Исследование, проведенное в сотрудничестве с учеными из лаборатории профессора Людо Ван Ден Боша в VIB-KU Leuven, показало, что мутации в C21orf2 нарушают формирование и структуру первичных ресничек. В двигательных нейронах, полученных от пациентов с мутацией C21orf2, было меньше ресничек, а те, что остались, были аномально короткими.

«Эти структурные повреждения препятствуют правильной передаче сигналов, — говорит доктор Матиас-де Декер, первый автор исследования.

Мы увидели, что нарушен путь sonic hedgehog (Shh) — ключевой путь для здоровья двигательных нейронов. Когда это происходит, двигательные нейроны с трудом формируют важные связи между нервами и мышцами, известные как нервно-мышечные соединения.

Восстановление сигнала

Дальнейшие эксперименты показали, что восстановление уровня C21orf2 в мутировавших клетках устраняет дефекты ресничек, восстанавливает Shh-сигнализацию и спасает формирование нервно-мышечных соединений. Это открытие указывает на то, что первичные реснички являются потенциальной терапевтической мишенью при ALS.

Поразительно, но исследователи также наблюдали аналогичные дефекты ресничек в двигательных нейронах пациентов с ALS с мутациями в одной из наиболее распространенных генетических причин ALS, C9orf72. Это позволяет предположить, что дисфункция ресничек может не ограничиваться одним генетическим подтипом, а представлять собой более широкую проблему в биологии ALS.

Профессор Филипп Ван Дамм (Philip Van Damme):

Эти наблюдения вызывают множество вопросов и открывают пути для дальнейших исследований. Сверхэкспрессия C21orf2 может спасти дефекты ресничек и формирование нервно-мышечных соединений, что позволяет предположить, что борьба с первичной дисфункцией ресничек может стать терапевтической стратегией при ALS.

Ранее мы опубликовали 10 перспективных технологий в фармацевтической промышленности, которые будут в центре внимания в 2025 году.

20.12.2024