В мозг мышей пересадили человеческие клетки, чтобы победить болезнь Альцгеймера

Большая часть микроглии в мозге подопытных мышей состояла из человеческих клеток.

Фото UCI MIND.

Биологи пересадили в мозг мышей человеческие стволовые клетки, чтобы воспроизвести на грызунах течение болезни Альцгеймера. Эксперименты показали, что мозг мышей-химер реагирует на вызывающие недуг амилоидные бляшки скорее как человеческий, чем как мышиный.

Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron группой во главе с Мэтью Блюртоном-Джонсом (Mathew Blurton-Jones) из Калифорнийского университета в Ирвайне.

Методы лечения болезни Альцгеймера крайне трудно испытывать на животных, так как ею страдают только люди. Правда, в 2017 году признаки этого недуга были впервые обнаружены у шимпанзе. Но медикам от этого не стало легче. Проводить опыты над существами, способными усвоить сотни слов и вообще в ряде тестов демонстрирующими интеллект четырёхлетнего ребёнка, почти так же немыслимо, как и над людьми.

Биологи идут на различные ухищрения, пытаясь воссоздать у лабораторных грызунов симптомы болезни. Но получается не очень хорошо: множество препаратов, дававших многообещающие результаты в опытах над такими животными, провалились в клинических испытаниях.

Поэтому на сей раз учёные решили пересадить в мышиный мозг человеческие клетки. К слову, это не первый случай, когда биологи создают химер, то есть организмы, сочетающие в себе клетки различных видов.

Исследователи не стремились снабдить грызунов человеческими нейронами. Вместо этого они воспроизвели "вспомогательную" ткань нервной системы – микроглию.

"Насколько сейчас известно, микроглия играет решающую роль в развитии и прогрессировании болезни Альцгеймера, – объясняет Блюртон-Джонс. – На функционирование наших клеток влияет то, какие гены [в них] включены или выключены. Недавние исследования выявили более 40 различных генов, связанных с болезнью Альцгеймера, и большинство из них включены в микроглии".

До сих пор биологам было трудно изучать микроглию человека, поражённую болезнью Альцгеймера. Эта ткань плохо себя чувствует "в пробирке". Посмертные пробы микроглии скончавшихся пациентов тоже позволяют выяснить далеко не все нужные медикам детали.

Исследователи внедрили в мозг генно-модифицированных мышей человеческие индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Напомним, что это стволовые клетки, полученные "перепрограммированием" обычных клеток (которые в данном случае были взяты у взрослых добровольцев).

Плюрипотентная стволовая клетка может превратиться в клетку любой ткани или органа. В данном случае учёные позаботились, чтобы пересаженный материал превращался в "кирпичики" микроглии. Через несколько месяцев после трансплантации тесты показали, что около 80% этой ткани в мозге мышей состояло из человеческих клеток.

Исследователи проверили, как эта ткань реагирует на амилоидные бляшки, которые, как известно, и провоцируют болезнь Альцгеймера. Учёных интересовало, какие гены включаются (экспрессируются) в микроглии в ответ на присутствие бляшки.

Результаты оказались многообещающими. Чужеродная микроглия в организме грызунов экспрессировала гены, которые не включаются в собственно мышиной ткани, зато, как известно из предыдущих исследований, экспрессируются у пациентов с болезнью Альцгеймера.

Кроме того, микроглия мигрировала к амилоидным бляшкам и окружала их. Тот же процесс происходит и в мозге больного человека.

Как считают исследователи, мыши с человеческой микроглией пригодятся не только для исследования болезни Альцгеймера. Они могут быть незаменимы при изучении последствий и методов лечения болезни Паркинсона, инсульта и черепно-мозговых травм.

Кстати, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, как под череп грызунов пересадили "зародыши" человеческого мозга. Говорили мы и о новом анализе крови, позволяющем выявить болезнь Альцгеймера на ранних стадиях.