Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (University of California, San Francisco)провели эксперимент на моделях мышей и человеческих органоидах мозга, чтобы изучить влияние гена LIS1 на раннее нейроразвитие. Руководила проектом научный сотрудник кафедры молекулярной биологии, в сотрудничестве с коллегами из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology).
Используя технологию CRISPR-Cas9, исследователи selectively отключали ген LIS1 в нейронах, а затем анализировали последствия для миграции клеток и формирования кортикальных слоев. Данные сравнивались с образцами пациентов, страдающих лиссэнцефалией — заболеванием, связанным с мутациями этого гена.
Результаты исследования
Оказалось, что снижение активности LIS1 нарушает работу белкового комплекса, отвечающего за транспорт клеточных компонентов. Это приводит к хаотичной миграции нейронов и аномальному утолщению коры мозга.
Научный сотрудник и соавтор работы, пояснил: «Ген LIS1 действует как “регулятор движения” — без него нейроны теряют направление, что вызывает тяжелые пороки развития».
Эксперименты на органоидах подтвердили, что восстановление функции гена частично нормализует структуру тканей. Результаты опубликованы в журнале «Nature Structural & Molecular Biology» и уже получили оценку экспертов из Института нейробиологии Макса Планка (Max Planck Institute for Neurobiology).
Заключение
Открытие углубляет понимание механизмов лиссэнцефалии и открывает пути для терапии.
Специалист из Сорбоннского университета (Sorbonne University), отметила: «Теперь мы можем сосредоточиться на поиске веществ, способных компенсировать дефицит LIS1».
Ученые планируют испытать генную терапию на доклинических моделях, а также разработать скрининговые тесты для ранней диагностики мутаций. Исследование поддержано грантами от Национального института неврологических заболеваний (National Institute of Neurological Disorders and Stroke).
Литература
“Multiple steps of dynein activation by Lis1 visualized by cryo-EM” by Agnieszka Kendrick et al. Nature Structural & Molecular Biology
