Повредить ген: ученые нашли путь к лечению пациентов с болезнью Альцгеймера

Специалисты Кейсовского Университета Западного Резерва и Медицинского колледжа Университета Южной Флориды (США) объяснили, почему женщины имеют повышенный риск развития болезни Альцгеймера, и нашли способ защиты от этой когнитивной патологии. Биологи выяснили, что ген USP11 особенно активен у женщин, так как его копии присутствуют в Х-хромосомах. Его устранение в ходе эксперимента снизило частоту развития нарушений в нейронах.

Болезнь Альцгеймера — это дегенеративное заболевание головного мозга и самая распространенная разновидность деменции, примерно 60–80% случаев от общего числа, которое ежегодно растет. Исследования говорят о различных причинах наступления старческого слабоумия, в частности, называются образ жизни, многочисленные воспаления в организме, перенесенные инфекции, а также генетические факторы.

К последним относится и новое открытие. Команда изучала, какие ферменты влияют на Тау-белок в клетках мозга. Этот протеин отвечает за сборку и стабильность микротрубочек в нейронах — удерживает их в прямом виде.

У людей с деменцией Тау нарушен и микротрубочки скручены, что мешает поступлению питательных веществ. Из предыдущих исследований известно, что наиболее часто нарушения Тау испытывают женщины, но механизм этой уязвимости был неизвестен.

Авторы обнаружили, что убиквитин, который кодируется геном USP11, дестабилизирует и приводит к модификации Тау и к повышенной экспрессии у женщин, но не у мужчин. Ученые пронаблюдали за этими процессами сначала у самцов и самок лабораторных мышей, а затем в клетках ЦНС у мужчин и женщин в возрасте.

Анализы испытуемых показали, что фермент USP11 разрывает связи между молекулами, а его концентрация значительно выше у женских особей — так как он находится внутри женских Х-хромосом.

Используя полученные данные, биологи повредили копию «виноватого» гена в хромосомах нескольких самок, имеющих повышенный риск развития болезни. Дальнейшие наблюдения показали, что это снизило количество и частоту нарушений в клетках мозга, обеспечило им должное питание.

По выводам авторов, это открытие поможет создать эффективное терапевтическое средство для защиты женщин от болезни Альцгеймера. Лекарство для нормальной работы Тау-белков может быть основано на биомолекулах, которые способны проникать в нейроны и деактивировать USP11.