Разработан новый интегративный метод изучения неврологических заболеваний у людей

Боковой амиотрофический склероз является нейродегенеративным заболеванием, при котором прогрессивно гибнут моторные нейроны в головном и спинном мозге. Его диагностируют каждый год примерно у 5,600 американцев, при этом у двух третей пациентов имеет место спорадическая форма болезни. В настоящее время не существует тестов, которые позволили бы однозначно установить диагноз. Поэтому он устанавливается путем исключения состояний, напоминающих БАС и наблюдения за пациентом.

Прогресс геномики и протеомики сделал возможным быструю идентификацию релевантных генов и белков при различных заболеваниях. Однако, существуют трудности, обусловленные биологическими отличиями животных и людей, особенностями экспрессии генов и синтеза белков и нехваткой экспериментальных животных моделей сложных человеческих болезней. С тем чтобы обойти ряд этих ограничений исследователи разработали интегративный подход с применением животных, трупного человеческого материала и метода микрочипов (microarray methods) и применили его для определения новых молекулярных маркеров бокового амиотрофического склероза.

Авторы применяли метод лазерной микродиссекции и технологию микрочипов для выявления ранних изменений транскриптом, которые возникают в мотонейронах спинного мозга и глиальных клетках у мышей-моделей SOD1(G93A) и TAU(P301L) – обе представляют собой семейные модели болезней двигательного нейрона. Выявленные изменения экспрессии генов были в основном специфичными для каждой отдельной модели, однако, ряд генов регулировались в обеих моделях. Релевантность выявленных генов проверялась при помощи метода микрочипов вначале с использованием крови экспериментальных животных до начала развития заболевания у них, а затем в образцах ткани спинного мозга умерших людей.

Исследователи делают вывод о том, что молекулярные механизмы дегенерации нейронов в моделях TAU и SOD1 отличаются.Кроме того, были выявлены новые протеины (CNGA3, CRB1, OTUB2, MMP14, SLK, DDX58, RSPO2) и биомаркеры (Nefh, PrphuMgll) этого нейродегенеративного заболевания. Один из авторов исследования, Stanislav L. Karsten, отмечает, что «с помощью данного метода мы смогли идентифицировать новые гены и протеины, которые специфическим образом встречаются при спорадическом боковом амиотрофическом склерозе. Этот подход впервые позволил показать возможность выявления болезнь-специфических генов не только в клетках спинного мозга, но и в крови до развития заболевания. Это открытие крайне важно, так как возможнооно позволит создать тесты полезные в отношении диагностики и прогнозирования течения бокового амиотрофического склероза».

Источники:

1. Kudo LC, Parfenova L, Vi N, Lau K, Pomakian J, Valdmanis P, Rouleau GA, Vinters HV, Wiedau-Pazos M, Karsten SL. Integrative gene-tissue microarray-based approach for identification of human disease biomarkers: application to amyotrophic lateral sclerosis.HumMolGenet. 2010 Jun 18. [Epubaheadofprint].
2. Novel Approach To Study Neurological Disorders Developed (www.medicalnewstoday.com)