Небольшие изменения в генах могут влиять на выработку миелина

Небольшие варианты, наблюдаемые в коде ДНК среди людей, могут влиять на способность олигодендроцитов продуцировать миелин, защитный слой, окружающий нейроны и разрушение которого является отличительной чертой рассеянного склероза (РС), сообщается в исследовании.

Эти результаты открывают возможность новых терапевтических вариантов, которые направлены на первопричину РС.

В журнале Cell было опубликовано исследование « Специфичность клеток внутрилокусных взаимодействий, выявляющих внутренние механизмы олигодендроцитов при рассеянном склерозе » .

При РС иммунная система атакует миелин, защитную оболочку, которая окружает нервы. Миелин работает как изолятор, позволяющий эффективно передавать электрические сигналы; при повреждении нервы испытывают затруднения при передаче сообщений, что приводит к симптомам болезни.

Из-за решающей роли, которую играют иммунные клетки, современные методы лечения РС пытаются замедлить болезнь, ограничивая иммунные реакции и контролируя симптомы. Они не устраняют повреждение миелина и часто не могут остановить прогрессирование РС.

Из-за отсутствия регенерации миелина и потери нейронов исследователи подозревают, что иммунная система – не единственный игрок, виновный в этом.

Предыдущие исследования показали, что люди с определенными вариантами генов подвержены более высокому риску развития РС. Изучение того, как эти генетические изменения вызывают заболевание, может привести к открытию новых терапевтических целей.

Исследователи из Института Уайтхеда в Кембридже, штат Массачусетс, исследовали, как связанные с РС варианты влияют на клетки из разных тканей, включая иммунные и нейрональные клетки.

«Мысль о том, что при РС важны только генетические варианты, которые влияют на вашу иммунную систему, всегда поражала меня тем, что на мозг воздействует так сильно» , – сказала Оливия Коррадин, доктор философии, ведущий автор исследования, в новостной газете Whitehead.

«Хотя эта болезнь в первую очередь аутоиммунна, имеет смысл, что какой-то аспект будет присущ мозгу», – добавила она.

Исследовательская группа Коррадина использовала геномный подход для определения типов клеток, в которых известные варианты могли вызвать заболевание. Их методика называется «внешним вариантом» и учитывает не только варианты ДНК, но и их трехмерное расположение в ядре клетки.

Таким образом, исследователи могут идентифицировать последовательности ДНК, которые находятся далеко друг от друга в последовательности ДНК, но фактически являются соседями, принимая во внимание их трехмерное местоположение.

Используя этот подход, команда выбрала внешние варианты – регуляторные последовательности ДНК, которые являются трехмерными соседями вариантов риска РС и нацелены на один и тот же ген. Если присутствие внешнего варианта в сочетании с его вариантом риска рассеянного склероза увеличивает общий риск рассеянного склероза, исследователи будут искать тип клетки, в которой эти два варианта были активны.

Фактически было обнаружено, что большинство вариантов воздействуют как на Т-, так и на В-клетки, иммунные клетки, которые, как известно, играют роль при РС. Еще два варианта риска влияли на олигодендроциты. Олигодендроциты – это миелин-продуцирующие клетки, обнаруженные в центральной нервной системе (головной и спинной мозг).

Затем команда изучила, как эти два варианта повлияли на способность олигодендроцитов работать так, как предполагалось. Это было сделано в сотрудничестве с Полом Тесаром из Медицинского факультета Университета Case Western Reserve.

Они обнаружили, что процесс, который превращает код ДНК в мессенджер РНК (молекулы, используемые для производства белков), был ненормальным в незрелых олигодендроцитах с этими генетическими вариантами. Это нарушение может препятствовать созреванию олигодендроцитов и образованию миелина.

«Эти данные указывают на клеточные аберрации вне иммунной системы и предлагают новые возможности для терапевтического развития», – пишут исследователи.

Их результаты показали, что методы лечения, способствующие росту и созреванию олигодендроцитов, могут помочь восстановить выработку миелина при РС.

Исследователи надеются, что их внешний вариантный подход может также использоваться для изучения других сложных заболеваний, которые, например, РС, являются результатом сочетания генетических факторов и факторов окружающей среды, включая рак, а также сердечно-сосудистые и психиатрические состояния.

«Со сложными заболеваниями существует огромное количество вариаций среди пациентов с точки зрения как генетики, так и прогрессирования заболевания, и одно и то же лечение не одинаково эффективно для каждого пациента», – сказала Анна Барбо, первый автор исследования.

«Наш подход может дать представление о разработке новых методов лечения, которые могут принести пользу людям, которые плохо реагируют на существующие методы лечения», – добавил Барбо.