Экспериментальный препарат от рака может облегчить мышление у людей с синдромом Ретта — редким расстройством, связанным с аутизмом, согласно новому исследованию Калифорнийского университета в Сан-Диего. Это открытие может привести к разработке методов лечения для пациентов с другими неврологическими заболеваниями.

Результаты исследования, опубликованные 25 июля в журнале Stem Cell Reports, подчеркивают роль микроглии — типа белых кровяных клеток, обнаруженных в центральной нервной системе, — в формировании человеческого мозга.

Хотя такие клетки были лучше изучены при нейродегенеративных расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз (БАС) и рассеянный склероз, «существует очень мало информации об их роли на ранних стадиях развития нервной системы», поскольку доступ к фетальной ткани ограничен, сказала Пинар Мески, доктор философии, ведущий исследователь исследования. Сейчас она работает в другом месте, но завершила работу над проектом, пока училась в университете.

Чтобы лучше понять их функцию, Мески вместо этого использовал мозговые органоиды — «мини-мозги», по сути, имитирующие развивающийся мозг эмбриона, — выращенные из стволовых клеток, полученных из кожи согласившихся пациентов. Такие органоиды были созданы у людей с синдромом Ретта — расстройством, в основном встречающимся у женщин, которое характеризуется потерей речи, целенаправленного использования рук, подвижности и мышечного тонуса, среди прочих симптомов, — а также у нейротипичных людей.

Затем Мески добавил здоровую микроглию к мозговым органоидам синдрома Ретта и обнаружил, что функционирование синапсов — где нейроны соединяются и общаются — было «спасено». Это произошло из-за восстановления фагоцитоза, процесса, посредством которого микроглия — иногда называемая «дворниками» центральной нервной системы — поглощает и уничтожает чужеродные вещества, такие как бактерии и мертвые клетки, поддерживая порядок в головном и спинном мозге. Этот процесс также включает «обрезку» синапсов, что оптимизирует работу мозга.

Исследователи также обнаружили, что синапсы типичных нейронов испытывали нарушение функционирования при введении микроглии при синдроме Ретта, что еще раз подтверждает роль иммунных клеток в функционировании и развитии мозга.

«Если «дворники» мозга не работают, начинают возникать проблемы», — говорит профессор Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего Элиссон Муотри, доктор философии, старший автор и директор Центра комплексных космических орбитальных исследований стволовых клеток Института стволовых клеток Сэнфорда при университете.

Дефектная микроглия еще больше затрудняет когнитивные функции у пациентов с синдромом Ретта, которые и так страдают от меньшего количества и нарушения работы синапсов, а также дисфункции астроцитов из-за потери функции гена MECP2, что также может быть причиной других типов нарушений развития нервной системы.

Микроглия с утраченной функцией MECP2 «не так хороша в обрезке синапсов и формировании нейронной сети — она не справляется со своей задачей как следует», — сказал Муотри.

Затем команда протестировала ряд существующих препаратов на микроглии, чтобы посмотреть, может ли какой-либо из них восстановить фагоцитоз. Они нашли один: ADH-503, также известный как GB1275 — экспериментальный пероральный препарат от рака поджелудочной железы, который также снижает количество иммуносупрессивных клеток, которые проникают в опухоль. Препарат служит регулятором CD11b, белка, участвующего в фагоцитозе, среди других процессов.

Другие исследования синдрома Ретта выявили потенциальные терапевтические цели. Но ни одно из них пока не выявило потенциального лечения с использованием человеческих микроглиальных клеток.

К тому времени, когда у пациентов с синдромом Ретта диагностируют болезнь, уже слишком поздно что-либо исправлять, и в настоящее время невозможно заменить неисправные нейроны, что является основной проблемой при этом заболевании. «Но сосредоточившись на других типах клеток — и потенциально найдя препараты, которые улучшат их работу — мы можем улучшить среду для этих нейронов и облегчить функционирование пациентов», — сказал Мески. «Это то, что меня воодушевляет».

Джонатан Кипнис, доктор философии, профессор патологии, иммунологии, неврологии, нейронауки и нейрохирургии в Медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе и директор Центра иммунологии мозга и глии, сказал, что новое исследование «прекрасно демонстрирует» микроглию как потенциальную терапевтическую цель при синдроме Ретта.

«Я надеюсь, что эта работа «сдвинет дело» и вернет сообщество Ретта к нейроиммунологии», — сказал Кипнис. «Понимание нейроиммунных взаимодействий при этом сложном заболевании может не только дать новое понимание биологии заболевания, но и разработать новые подходы к замедлению его прогрессирования».

Исследование представляет собой первую успешную интеграцию человеческой микроглии в ткани мозга при синдроме Ретта in vitro — модель, которая может оказаться лучше мышиных моделей.

Ученые надеются, что исследование «откроет двери для терапии» не только для людей с синдромом Ретта, но и для людей с другими нарушениями нейроразвития и нейродегенеративными расстройствами, в которых микроглия играет определенную роль.

«Я хочу, чтобы мы смогли улучшить качество жизни», — сказал Меши.