Перепрограммирование нейронов поможет бороться с болезнью Паркинсона

Перепрограммирование нейронов поможет бороться с болезнью Паркинсона

Шведские ученые научились с помощью вирусных векторов перепрограммировать нейроны, впервые превращая их из астроцитов в дофаминовые нейроны. В дальнейшем это может позволить бороться с болезнью Паркинсона. Исследование опубликовано в Nature Biotechnology.

Люди, страдающие болезнью Паркинсона, испытывают проблемы с движением из-за разрушения в черной субстанции мозга нейронов, синтезирующих дофамин — нейромедиатор, ответственный за систему «вознаграждения» мозга и играющий роль в обеспечении когнитивной деятельности. Недостаточная выработка дофамина увеличивает влияние базальных ганглиев на кору головного мозга, что приводит к возникновению тремора и мышечной ригидности. Это медленно прогрессирующее хроническое заболевание, характерное для пожилых людей. В данный момент им страдает около 10 миллионов людей, это второе по распространенности нейродегенеративное заболевание после болезни Альцгеймера.

На данный момент средств полного излечения от болезни не существует. Основным лекарственным средством для ее лечения является леводопа — предшественник дофамина, теряющий со временем свою эффективность из-за снижения выработки декарбоксилазы ароматических L-аминокислот (ДКАА) — фермента, который синтезирует дофамин из леводопы. Болезнь Паркинсона также лечат пересадкой эмбриональных нейронов или пытаясь изменить работу собственных. Раньше мы уже рассказывали о клинических испытаниях компании Voyager Therapeutics, в ходе которых в мозг испытуемых вводили вирусные векторы, доставляющие в нейроны ген ДКАА и частично восстанавливающие синтез фермента.

В новом исследовании вирусные векторы, созданные на основе лентивирусов, позволили полностью перепрограммировать работу других клеток и заставить их встать на замену неработающим. Ученые превращали астроциты (нейроглиальные клетки звездчатой формы) в дофаминовые нейроны. С помощью введения в клетки вирусных векторов, кодирующих три транскрипционные фактора (NEUROD1, ASCL1 и LMX1A) и микроРНК miR218, ученым удалось перепрограммировать человеческие астроциты in vitro, причем как культуру «бессмертных» астроцитов, с которыми часто работают в экспериментальных условиях, так и первичные эмбриональные астроциты. После этого успешно перепрограммировали и мышиные астроциты, уже in vivo. Процесс превращения в дофаминовые нейроны происходил за счет изменения конфигурации хроматина и активации нескольких ключевых сигнальных путей клетки (TGFβ, Shh и Wnt).

Эффективность внедрения вирусных векторов составила до 16 процентов, и полученные дофаминовые нейроны успешно выполняли свою работу. Так, они экспрессировали транспортер дофамина, которого нет у обычных астроцитов, а также демонстрировали наличие специфических маркеров и транскрипционных факторов и были способны генерировать электрический потенциал, а их биофизические характеристики соответствовали параметрам дофаминовых нейронов. У мышей по результатам эксперимента наблюдались улучшения моторики движения, что отслеживали с помощью компьютерных программ, анализирующих поведение мышей, в том числе их перемещение на беговых дорожках.

Следующий важный этапом, полагают ученые, будет повышение эффективности перепрограммирования нейронов и работа со взрослыми астроцитами человеческого мозга, а также разработка технологии, позволяющей селективно воздействовать на в мозг человека in vivo.

N+1

Похожие новости:
Программное обеспечение для космоса определит болезнь Альцгеймера
Программное обеспечение для обработки спутниковых снимков, сделанных из космоса, теперь помогает медицинским исследователям установить простой способ широкомасштабного скрининга болезни Альцгеймера. Использующийся при анализе изображений магнитным резонансом (МРТ) инструмент AlzTools 3D Slicer был создан учеными- компьютерщиками в «Elecnor ..
2013-07-2 1446 0 Технология
0
Физики создали нанотермометры для замера температуры единичных клеток
Китайские и американские физики создали миниатюрные нанотермометры на основе так называемых квантовых точек, микроскопических источников света, при помощи которых можно отслеживать температуру клеток в организме и отдельных их частей, что поможет медикам бороться с инфекционными болезнями и воспалениями, говорится в статье, ..
2015-07-16 3249 0 Технология
0
Ученые нашли новый способ борьбы с раком легких
Почти миллион человек ежегодно умирает от рака легких и Всемирная организация здравоохранения ожидает, что уровень смертности будет продолжать расти, поскольку все больше людей начинают курить. Однако, исследователям удалось сделать важный шаг в борьбе с этой болезнью и спасением ..
2014-06-02 2984 0 Технология
0
Нейробиологи тестируют на добровольцах протез памяти
Оказывается, сюжет фильма "Вспомнить все" не такой уж фантастичный, пишут Вести. Нейробиологи не только создали, но и уже тестируют на добровольцах "протез памяти", созданный для восстановления утраченных воспоминаний. Можно ли будет с помощью той же технологии вживлять искусственные воспоминания, пока не сообщается. Испытания изобретения ..
2013-06-27 2162 0 Технология
0
Новая технология поможет смартфонам работать до 10 раз дольше
Японская компания Shin-Etsu Chemical создала новую технологию производства литий-ионных  аккумуляторов для мобильных устройств. Новая разработка поможет продлить время автономной работы смартфонов и планшетников до 10 раз. Изобретение японцев заключается в том, чтобы заменить применяемый в батареях материал, ..
2013-08-1 2016 1 Технология
0
В США провели первую в мире успешную трансплантацию части черепа вместе с кожей
Американские врачи провели первую в мире успешную операцию по трансплантации части черепа вместе с кожей, передает The Guardian. Пациенту, онкобольному 55-летнему программисту Джеймсу Бойсену, в тот же день пересадили поджелудочную железу и почку от того же донора, чтобы уменьшить риск отторжения ..
2015-06-08 1390 0 Технология
0
Умная форма поможет бороться с прогульщиками в школе
За учениками будет следить школьная форма. Вшивать в одежду компьютерные чипы, чтобы наблюдать за передвижением школьников, решили в Бразилии. Таким образом местные учителя намерены бороться с прогульщиками: в момент, когда ребенок входит (или не входит) в школу, его родители ..
2012-03-26 1656 0 Технология
0
Ocean Cleanup Array поможет очистить мировой океан
Проблема очистки океана сейчас весьма актуальна. Многие знают о существовании огромного мусорного острова плавающего в водах между Азией и Америкой.19-летний изобретатель Боян Слот собирается наладить массовое производство системы Ocean Cleanup Array (Массива очистки ..
2013-04-15 1752 0 Технология
0
Роснано открыло в Ульяновске второй в России наноцентр
ОАО "Роснано" открыло в пятницу в Ульяновске нанотехнологический центр, затраты в создание которого составили 1,3 млрд рублей, включая софинансирование компании в размере 800 млн рублей, сообщила пресс-служба правительства Ульяновской области. Соинвесторами проекта выступили Корпорация развития Ульяновской области", ОАО "НИИ атомных ..
2013-08-16 1445 0 Технология
0
Интернет поможет в лечении инфарктов
Инженеры из Тель-Авивского университета разработали искусственную сердечную ткань из электроактивных полимеров. По словам ученых, она поможет лечению пациентов в режиме онлайн. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.Новая сердечная «заплатка» позволяет регистрировать электрическую активность клеток сердца ..
2016-03-16 1265 0 Технология
0
Иммунитет научили побеждать рак
Исследователи под руководством профессора Стефана Гассера (Stephan Gasser) из Национального университета Сингапура выяснили, каким образом иммунной системе удается распознавать раковые клетки, и почему зачастую защитные системы организма оказываются неспособны полностью уничтожить раковую опухоль. ..
2016-05-11 2234 0 Технология
0
Глава Google Эрик Шмидт жертвует $1 млн на технологии
Председатель Google Эрик Шмидт заявил о том, что он жертвует 1 миллион долларов, чтобы помочь решить глобальные проблемы с помощью новых технологий. "Я думаю, что должен вложить свои деньги для решения глобальных проблем. Мы определили целую кучу компаний во всем ..
2014-02-25 1278 0 Технология
0
Роботы размером с молекулу — уже реальность
Швейцарские ученые сделали прорыв в создании нанотехнологий — создали искусственные молекулы из наноразмерных шариков.Как говорят сами изобретатели, это — большой прорыв в работе. Посредством созданных микророботов ученые смогут проводить исследования и бороться с раковыми и другими опухолями, а также устранять ..
2016-04-05 2367 0 Технология
1
Лекарства впервые ввели напрямую в мозг с помощью ультразвука
Канадские медики впервые в истории смогли преодолеть гемато-энцефалический барьер и доставить химиотерапевтические препараты непосредственно в ткани мозга. Об этом сообщает издание The Motherboard.Гемато-энцефалический барьер (ГЭБ) — это клеточный фильтр между кровеносной и центральной нервной системами, защищающий мозг от проникновения ..
2015-11-11 1346 0 Технология
1
На основе наночастиц разработали новые методы лечения
Целевая доставка лекарственных препаратов приобрела широкую популярность с развитием в данной области нанотехнологий. Исследователи из «Университета Джорджии» (University of Georgia - UGA) улучшили процесс прямой доставки лекарственных средств в целевые клетки используя наночастицы, при котором лекарственные препараты ..
2012-09-23 1851 0 Технология
0