Як вилікуватися від аутизму

Симптоми аутизму зникають, якщо включити в мозку ген, який відповідає за формування міжнейронних контактів.

Для того, щоб розробити нові ліки або взагалі новий метод лікування, людську хвороба «переносять» в тварин: якщо ліки або метод допомогли у них, то має сенс починати випробування з людьми. Але в деяких випадках це буває досить складно - зокрема, коли мова йде про психоневрологічних захворюваннях.

Професор Го Пін Фен. (Фото Kent Dayton / MIT)

Дендритні шипики (червоні точки) на нейронних відростках вказують місця, де нервова клітина може сформувати синапс з іншого нервовою клітиною. (Фото The Journal of Cell Biology / Flickr.com.)

<

>

Дійсно, людський мозок і людський інтелект сильно відрізняються від мозку інших ссавців, і чи можна в принципі змоделювати, наприклад, аутизм у мишей? Втім, на проблему можна поглянути дещо по-іншому: дійсно, аутизм у людини проявляється інакше, просто тому, що психіка у нас влаштована складніше, але конкретні молекулярно-клітинні поломки, які порушують розвиток мозку і які лежать в основі хвороб аутистичного спектру, цілком можна «впровадити» в нейрони тварин. І деякі базові симптоми хвороби, на кшталт асоціальності і нав'язливих, повторюваних дій, ми зможемо побачити і у мишей теж.

Кілька років тому Го Пін Фен (Guoping Feng) і його лабораторія в Массачусетському технологічному інституті зуміли відтворити симптоми аутизму у мишей, придушивши у них ген Shank3. Білок, який в ньому закодований, грає велику роль у формуванні з'єднань між нейронами мозку в ході індивідуального розвитку.

Міжнейронні з'єднання - синапси - створюються за участю цілого ряду білкових молекул, і Shank3 служить як би молекулярної платформою, яка координує їх роботу. Якщо Shank3 вимкнений, на нейронних відростках зменшується кількість так званих дендритних шипиків - почкообразний виростів, які потенційно можуть сформувати синапс. Грубо кажучи, без цього білка у нервових клітин зменшується число «входів», і в результаті у тварин в поведінці можна спостерігати все те, про що ми тільки що говорили: нав'язливі дії, уникнення соціальних контактів, підвищена тривожність. На ген Shank3 дослідники звернули увагу не просто так - він дійсно часто відключений у людей з аутистическими розладами психіки.

У новій статті, опублікованій в Nature , Професор Фен і його колеги пишуть, що їм вдалося вилікувати тварин з аутистическими ознаками. Мишей модифікували так, щоб у них Shank3 був неактивний з самого ембріонального розвитку, проте його можна було включити за допомогою спеціальної речовини, яка просто підсипали в їжу. Коли ген включали у зовсім дорослих мишей, то до них поверталася товариськість і зникало повторювана поведінка, проте залишалися тривожність і проблеми з координацією рухів. А ось якщо ген включали у молодих мишей 20 днів від народження, то зникали і тривожність, і рухова розкоординація.

На клітинному рівні зникнення поведінкових аномалій супроводжувалося збільшенням числа дендритних шипиків на нейронних відростках, тобто до нервових клітин поверталася здатність вбудовуватися в різні ланцюжки. Як наслідок, поведінка ставала більш пластичним - мозок був в стані по-різному інтерпретувати інформацію і по-різному вирішувати соціальні та інші завдання.

Не можна сказати, що такий результат був передбачуваний: Shank3, нагадаємо, впливає на формування мозку ще в ході ембріонального розвитку, і можна було б очікувати, що аномалії в будові нейронних ланцюгів у дорослих тварин виявляться «вшиті» в них вже намертво, без можливості зміни . Але, як виявилося, це вірно лише частково: від деяких аутистических симптомів можна позбутися і в зрілому віці.

Попутно вдалося з'ясувати ще одну важливу річ: нервові контури, що відповідають за координацію і, скажімо так, загальну тривожність, остаточно складаються в ранньому віці, і згодом Shank3 на них вже ніяк вплинути не може. Відомо, що аутизм у людей характеризується великою кількістю симптомів, які проявляються в різних комбінаціях і в різний час; можливо, подібні дослідження дадуть нам ключ до того, як захворювання аутистичного спектру ведуть себе протягом життя індивідуума.

Нагадаємо, що кілька років тому дослідники з Лабораторії в Колд-Спрінг-Харбор і Єльського університету опублікували в журналі Neuron відразу кілька робіт, в яких йшлося про сотні випадкових неуспадковане мутацій, здатних запускати аутизм; з успадкованими генетичними дефектами, що передаються з покоління в покоління, це число буде ще більше. Звичайно, то були чисто корелятивні, генетико-статистичні роботи, проте немає сумнівів в тому, що аутистические розлади залежать від різних факторів, які можуть на клітинному рівні проявлятися протилежним чином.

Вище ми говорили, що хвороба розвивається через нездатність нейронів формувати синапси, але є також дані, що аутизм з'являється, навпаки, через занадто великої кількості синапсів, через занадто великої кількості нейронних ланцюгів, що створюють в мозку «інформаційний шум» . Але, так чи інакше, будь-які припущення про причини аутизму, про взаємовплив різних мутацій і т. Д. Можна перевірити тільки в нейробиологических і молекулярно-генетичних дослідженнях, подібних тому, що ми тільки що описали - і, як бачимо, результати таких досліджень можуть бути вельми і вельми обнадійливими.