Можно сказать, что в 2021 году лабораторным мышам повезло с генной терапией: одним зверям восстановили после инсульта зрительную функцию, другим — возрастную потерю памяти. Во втором случае ещё и интереснейший мозговой межклеточный матрикс задействовали.
Мы уже рассказывали о комбинаторном подходе к генной терапии Джорджа Чёрча.
Но и другие команды не стоят на месте. В этом году Александр Чубыкин из Purdue University (США) вместе с китайскими коллегами с помощью генной терапии сумели восстановить зрительную функцию на животной модели инсульта.
Они напрямую (то есть прямо в мозге мыши) перепрограммировали астроциты в нейроны с помощью фактора NeuroD1. В результате такие нейроны были успешно интегрированы в мозг в нужном месте, пострадавшем от инсульта, что привело к восстановлению зрения после ишемического повреждения.
«Мы напрямую перепрограммируем местные глиальные клетки в нейроны. Нам не нужно имплантировать новые клетки, поэтому нет иммуногенного отторжения. Этот процесс легче осуществим, чем лечение стволовыми клетками, и в нем меньше повреждений. Мы помогаем мозгу исцелять себя. Мы видим, что взаимосвязи между старыми и недавно перепрограммированными нейронами устанавливаются. И можем наблюдать, как у мышей восстанавливается зрение. Наши результаты показывают, что основанная на NeuroD1 технология прямого репрограммирования in vivo может быть многообещающей генной терапией для лечения травм головного мозга путем восполнения потерянных нейронов и их успешной интеграции в существующий нервный контур».
Вообще, можно заметить большое направление в генной терапии, связанное с мозгом и нейродегенерацией. Что не удивительно.
Так, в ещё одной работе этого года, Джеймс Фосет с коллегами обращают вспять возрастную потерю памяти у мышей.
Они показали, что изменения внеклеточного матрикса головного мозга приводят к потере памяти со старением. И это можно исправить с помощью генетических методов.
Матрикс в мозге — это перинейрональные сети (PNN). Это такие хрящевидные структуры, которые в основном окружают тормозящие нейроны в головном мозге. Их основная функция — контролировать уровень пластичности мозга.
PNN, кроме прочего, содержат хондроитин сульфаты. Одни из них, такие как хондроитин-4-сульфат, подавляют нейропластичность. Другие, такие как хондроитин-6-сульфат, наоборот способствуют нейропластичности.
С возрастом баланс этих соединений изменяется: уровень хондроитин-6-сульфата снижается. Из-за чего ухудшается память и снижается способность учиться.
Команда ученых посредством вирусного вектора повышала уровень хондроитин-6-сульфата в PNN у старых мышей. В результате у них восстанавливалась память до уровня, аналогичного тому, который наблюдается у молодых животных.
Чтобы подтвердить роль хондроитин-6-сульфата в потере памяти, исследователи вывели мышей с нокаутом гена chst3, продукт которого катализирует образование хондроитин-6-сульфата. Без этого гена у мышей был дефицит такого хондроитина. И даже в молодом возрасте наблюдались признаки преждевременной потери памяти.
Как пишут авторы, «в целом результаты этого исследования демонстрируют механизм потери памяти в пожилом мозге и указывают на то, что терапия, направленная на PNN, может улучшить дефицит памяти, связанный со старением».
В свою очередь мы создали проект Boston Matrix, чтобы агрегировать все проекты, связанные с матриксом, искать им финансирование и осуществлять их.