Выявлен важнейший генетический код, регулирующий развитие мозга ребенка

Источник: moymalish.com

Международная команда экспертов — генетиков во главе с профессором Стивеном Робертсоном (Университет Отаго, Новая Зеландия) обнаружила ключевую информацию о формировании мозга человека в период внутриутробного развития. Это открытие может стать первым шагом в понимании того, как нервные стволовые клетки могли бы использоваться для ремонта повреждений в мозге младенцев и детей. Профессор Робертсон поясняет, что головной мозг образуется из одного слоя клеток — нейроэпителия, который появляется очень рано, на верхнем конце развивающегося эмбриона. Нервные стволовые клетки имеют две основных задачи развития. С одной стороны, они должны интенсивно размножаться. С другой стороны, по мере создания мозга они должны превращаться в любой тип нервных клеток, необходимый на данном этапе. Только в этом случае обеспечивается комплексное функционирование мозга.

Естественно, такой сложный процесс нуждается в точной и постоянной регулировке. Понимание сигналов и механизмов инициации этих важных решений в жизни стволовых клеток мозга очень востребовано. Потенциально, оно позволило бы эффективно использовать нервные стволовые клетки для терапевтических целей. Являясь клиническим генетиком, профессор Робертсон имеет возможность изучать людей с очень редкими заболеваниями мозга. Однажды он столкнулся с нарушением, симптомы которого были очень необычны. Складывалось впечатление, что был поврежден молекулярный механизм, «дирижирующий» оркестром стволовых клеток во время развития мозга. Была нарушена регуляция размножения и созревания нейронов.

В итоге МРТ показало полосы нейронов, захороненных глубоко внутри мозга, неспособных к формированию наружного слоя мозга — серого вещества. Используя подробные методы секвенирования ДНК, аспирант (а теперь уже доктор) Мария Грей идентифицировала два гена, лежащие в основе этого редкого синдрома. Продукция этих двух генов — белки под названием DCHS1 и FAT4 — были обнаружены еще 20 лет назад. Ученые выяснили, что данные протеины являются посредниками создания связующих мостов между клетками. В соответствии с этой функцией белки были названы адгезионными молекулами. Они являются частью механизма, который не только обеспечивает прилипание соседних клеток друг к другу, но и создает портал связи между ними.

В сотрудничестве с двумя крупнейшими специалистами в биологии стволовых клеток, профессорами Сильвией Капелло и Магдаленой Гетц, профессор Робертсон и его команда занялись изучением генов, кодирующих DCHS1 и FAT4. Исследователи хотели выяснить, как нарушение синтеза протеинов может привести к аномальному поведению стволовых клеток. С помощью экспериментов на эмбрионах мышей они смогли воспроизвести болезненное состояние, очень похожее на вышеуказанный случай. Развитие мозга нарушалось при контролируемом снижении функции любого из двух генов. Ученые пришли к выводу, что адгезионные молекулы являются сигналами, позволяющими соседним стволовым клеткам общаться друг с другом и регулировать свое размножение и созревание.