Нарушение эмбрионального нейрогенеза как ранний маркер прогнозирования болезни Хантингтона

Болезнь Хантингтона — генетическое заболевание нервной системы, развитие которого обусловлено множественным умножением кодона CAG в гене HTT. В настоящее время остаются неизвестны как патогенные механизмы, так и физиологическая роль гена HTT. Распространенность заболевания среди населения США составляет 1:10 000, при этом первые симптомы патологии отмечают у лиц среднего возраста.

В недавнем исследовании показано, что нейронные аномалии, характерные для указанного заболевания, могут стать очевидными уже на ранних этапах эмбрионального развития, а это может послужить основой для своевременного начала терапии и, возможно, улучшить результаты применяемого лечения.

Командой исследователей под руководством Али Х. Бриванлоу (Ali H. Brivanlou) из Университета Рокфеллера (Rockefeller University), США, впервые была разработана система, моделирующая развитие болезни Хантингтона в эмбриональных стволовых клетках человека. В статье, опубликованной в издании «Development» 29 января 2018 г., авторы представили описание ранних аномалий нейронов в процессе формирования патоморфологических особенностей, характерных для болезни Хантингтона, а также механизм формирования этими клетками более крупных структур, которые ранее не считались взаимосвязанными с развитием указанной патологии. А.Х. Бриванлоу отметил: «Данные исследования, подтверждают идею о том, что первичные патологические изменения начинаются вскоре после процесса оплодотворения и продолжаются длительный период, при этом финальные изменения на этом пути знаменуют собой дебют клинических проявлений заболевания спустя десятилетия с момента рождения. Полученные результаты, вероятно, смогут качественно изменить взгляд на принципы лечения при этом расстройстве и, таким образом, стать потенциальной основой разработки более эффективных методов терапии заболевания».

До настоящего времени исследования патогенетических закономерностей болезни Хантингтона ограничивались изучением моделей заболевания на лабораторных животных, оставляя многие важные вопросы неразрешенными. Например, вопрос о нормальной физиологической роли гена HTT, равно как и механизм патологического влияния мутировавшего гена на центральные нервные структуры, оставался открытым.

В новом проекте для решения поставленной задачи учеными разработана модель с применением клеток человека. При создании серии эмбриональных стволовых клеток человека, которые были идентичны, кроме числа повторов ДНК, наблюдающихся на концах HTT-генов, была применена генно-инженерная технология редактирования CRISPR. Это позволило наблюдать в клеточных линиях с мутантным HTT характерные морфологические изменения. Известно, что при делении клеток сохраняется одно ядро. Однако в данном случае установлено, что отдельные мутировавшие и увеличенные клетки формировали до 12 ядер. По мнению ученых, подобные изменения указывали на то, что были затронуты процессы нейрогенеза. Кроме того, выраженность наблюдаемых изменений была прямо пропорциональна количеству повторов, присутствующих в мутации: возрастание числа повторов способствовало увеличению количества многоядерных нейронов.

Подчеркивая значимость полученных данных, А.Х. Бриванлоу указал, что проведенная работа значимо расширяет доказательную базу того, что в изучаемой патологии, несомненно, существует непризнанный ранее аспект, поскольку с учетом новых результатов можно сделать вывод, что болезнь Хантингтона — не просто нейродегенеративное заболевание, но также патология, затрагивающая, прежде всего, основы нейрогенеза.

• Rockefeller University (2018) Uncovering the early origins of Huntington’s disease. ScienceDaily, Jan. 29 (https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180129085808.htm).
• Ruzo A., Croft G.F., Metzger J.J. et al. (2018) Chromosomal instability during neurogenesis in Huntington’s disease. Development, Jan. 29 [Epub. ahead of print].

Наталья Савельева-Кулик