Стэнфордская команда разрабатывает омолаживающие мозг антитела

В новом исследовании Стэнфордские нейробиологи выследили ген, который кодирует белок, ответственный за возрастной когнитивный спад, выделили его специальными блокирующими антителами и ввели мышам. Так ученые смогли омолодить старый мозг до уровня молодого.

Все начинается с микроглиальных клеток мозга, отвечающих за иммунные реакции и рутинную очистку. Среди многих других функций микроглиальные клетки поглощают кусочки белковых отложений и клеточного мусора, которые возникают в результате нормальной мозговой деятельности. При их дисфункции – в мозге накапливается всё больше дефектных отложений.

Тони Висс-Корай, доктор философии, профессор неврологии и неврологических наук в Медицинской школе Стэнфордского университета, считает, что это «нужно ставить» на то, что снижение эффективности очистки микроглиальных тканей может быть связано с видами когнитивного спада, который мы наблюдаем при старении. Например, болезни Альцгеймера и Паркинсона связаны с патологическим паттерном активации генов, связанных с микроглиальной тканью.

Охота за геном

Таким образом, Висс-Корай и его команда вышли на две параллельные линии исследования. В одном из экспериментов команда выбрала около 3000 генов, связанных с микроглией, которые, по их мнению, могли стать мишенью для лекарств. Они наполнили чашки Петри культивируемыми мышиными клетками микроглии, добавили «мозговой мусор» и начали блокировать эти 3000 генов один за другим. Анализируя при этом эффективность переработки мусора.

В параллельном эксперименте команда взяла те же 3000 генов и провела измерение уровней активности каждого из них у молодых и старых мышей, чтобы выяснить, какие гены существенно меняют уровни активности с возрастом.

И когда они сравнили результаты между двумя исследованиями, ожидая найти длинный список генов, которые одновременно изменяют схемы питания микроглии и значительно меняют уровни активности генов с возрастом, они были ошеломлены, обнаружив только один ген. Ген, известный как CD22 был найден как у мышей, так и у людей. Ученые наблюдали и обнаружили, что белок CD22 был в три раза более распространенным на поверхности микроглии старых мышей, чем на микроглии молодых мышей.

Блокировка эффектов CD22

Выявив возможного виновника, команда приступила к блокированию белков CD22 с помощью специально разработанных антител. Эти антитела были слишком громоздки, чтобы проникать в клетки, но они могут легко воздействовать на белки, которые находятся на поверхности клеток. Ученые вводили эти антитела в одну сторону гиппокампа мышей, а в другую сторону гиппокампа (для контроля эксперимента) вводили другое антитело, которое не могло связываться с CD22.

Ученые также использовали флуоресцентно-меченные кусочки миелина для отслеживания работы половин мозга при удалении отходов – миелин является одной из главных целей по очистке микроглии, а также представляет собой мусор, который накапливается в стареющем мозге. Конечно, через 48 часов этих миелиновых остатков осталось намного меньше в регионе с антителами, блокирующими CD22. Они снова попытались провести эксперимент, чтобы увидеть, будет ли эффект поглощения столь же сильным для остатков альфа-синуклеина, связанных с болезнью Альцгеймера и белка Паркинсона, как и для тех кусочков миелина. Это было.

Таким образом, на этом этапе команда сосредоточилась на гене белка, который одновременно снижает эффективность удаления микроглиальных тканей и увеличивает его активность с возрастом. Белку удалось заблокировать активность гена, и было показано, что введение специальных антител может восстановить способность старого мозга очищать целый ряд мусорных белков, которые начинают накапливаться в старом мозге. Речь идет именно о тех белках, которые в значительной степени связаны с серьезными когнитивными заболеваниями. Так как же эти антитела влияют на работу мозга?

Обращая время вспять

После месяца непрерывной инфузии CD22-антител по обе стороны мозга мышей исследователи достигли ошеломляющего результата. Мыши улучшили свои показатели в двух разных тестах на обучение и память до такой степени, что они значительно превзошли выборку контрольных мышей того же возраста.

Мыши стали умнее. Блокирование CD22 в их микроглиальной ткани восстановило их когнитивную функцию до уровня более молодых мышей. CD22 является новой мишенью, которую, по нашему мнению, можно использовать для лечения нейродегенеративных заболеваний.

Тони Висс-Корай, доктор философии, профессор неврологии и неврологических наук

Данные блокаторы уже патентуются. Как всегда, слишком рано говорить про «зелье молодости». Но тот факт, что CD22 обнаружен как в геноме человека, так и мыши, безусловно, делает эту область исследований перспективной.

Автор: Лоз Блен

Перевод: Филипп Дончев

Источник: m.vk.com

Комментарии: