С помощью технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток биологам удалось получить нейроны от больных шизофренией. Такие нейроны образовывали гораздо меньше синапсов, чем нормальные клетки.

Нейробиологи из Института биологических исследований Солка в Сан-Диего (Калифорния, США) получили в своё распоряжение клетки кожи нескольких больных, страдающих шизофренией и биполярным расстройством. С помощью методики индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) учёным удалось вырастить из клеток кожи нейроны, которые должны были нести признаки психических расстройств своих хозяев.

Методика ИПСК позволяет из любых клеток организма сделать аналог стволовых. Для этого, например, клеткам кожи вводится некий генетический коктейль, из-за чего они теряют свою «кожную» специализацию и могут превратиться в любой другой тип клеток (становятся плюрипотентными). Но при этом, если человек страдал каким-нибудь заболеванием (сердца, мозга, печени и т. д.), «записанным» на молекулярном уровне, то клетки, которые разовьются из ИПСК, будут нести ту же самую болезнь: в них реализуется «больная» программа, от которой страдают клетки именно этого вида.

Рис. 1. Нормальные нейроны, растущие в культуре клеток (фото technologychick).

Учёные давно хотели использовать эту технологию для изучения психических расстройств. Физиологическая и структурная подоплёка шизофрении и других сложных умственных заболеваний неясна, симптомов, характерных для них, великое множество, и они варьируют от случая к случаю. Хотя генетическая природа психических расстройств вроде бы доказана, как конкретно это проявляется в строении и функционировании мозга, до сих пор неизвестно. Поэтому работу Фреда Кейджа и его команды из Солковского института многие назвали прорывом.

«Шизофренические» нейроны, культуры которых исследователи вырастили с помощью вышеописанного метода, обладали одной общей чертой: они образовывали мало синапсов по сравнению со здоровыми клетками. При этом способность проводить сигнал у нейронов людей с психическими расстройствами никак не страдала. Учёные проверили влияние на такие нервные клетки нескольких препаратов, используемых в психиатрии. Оказалось, что локсапин повышает количество соединений между нейронами, доводя уровень синапсов до нормальной величины. На молекулярном уровне у нейронов от больных шизофренией среди прочих были подавлены гены, ответственные за функционирование синапсов.

Учёные надеются, что это позволит создать принципиально новые препараты для терапии сложных психических расстройств. Однако критики напоминают, что эти сложные расстройства воистину сложны: так, изучение 3 000 больных шизофренией привело к обнаружению сотен генетических вариаций, в той или иной степени вовлечённых в генезис заболеваний. По утверждению Майкла Оуэна из Кардиффского университета (Великобритания), шизофрения — это синдром, общее название для суммы многих отклонений в физиологии, биохимии и поведении, и было бы слишком самонадеянно сводить корень зла к простой недостаче синапсов между нейронами.

Статья с описанием результатов исследования вышла в статье

Brennand, K. J. et al. Nature. – doi:10.1038/nature09915 (2011).