Разработана клеточная платформа для изучения нейродегенеративных болезней

Ученые из Института цитологии и генетики СО РАН и Научного центра неврологии разработали генетически кодируемые биосенсоры, которые позволят отслеживать механизмы возникновения патологий в клетках человека и могут в будущем помочь в поиске терапии для широкого спектра заболеваний, в частности нейродегенеративных. Статью опубликовал журнал Biochemistry (Moscow).

«Для моделирования различных патологических состояний используются индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК). Фактически это аналоги эмбриональных стволовых клеток, только полученные искусственным путем. Главная особенность ИПСК — их плюрипотентность, то есть способность образовывать все типы клеток живого организма. В условиях лаборатории мы можем заставить клетки вспомнить исходное состояние, когда они еще не выбрали свою функцию в организме. Чтобы перепрограммировать клетки, необходимы специфические методы для активации спящих генов», —отметила аспирантка лаборатории эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО РАН Елизавета Устьянцева.

Новосибирские биологи предложили генетически кодируемые биосенсоры, чтобы оценивать влияние определенных молекул на развитие заболевания. Новые биосенсоры позволяют наблюдать за процессами, характерными для нейродегенерации. Они могут регистрировать в клетке такие патологические процессы, как окислительный стресс, апоптоз, стресс эндоплазматического ретикулума. Сенсоры представляют собой флуоресцентные белки, которые под действием специфических стимулов меняют свойства. Активируя биосенсоры в больных и здоровых клетках, можно наблюдать различия в флуоресценции.

Чтобы протестировать разработку, команда встроила биосенсоры в геном клеток с помощью технологии CRISPR/Cas9 и заставила последние самостоятельно синтезировать биосенсоры. Исследования проводили на двух клеточных линиях: от пациента с боковым амиотрофическим склерозом и здорового человека. На основе этих линий ИПСК ученые создали панель из пяти «больных» и пяти «здоровых» трансгенных клеточных линий с биосенсорами.

Патологические механизмы, лежащие в основе различных нейродегенеративных заболеваний, во многом схожи. Те же самые процессы (окислительный стресс, стресс ЭПР, гибель клеток посредством апоптоза) наблюдаются и при других заболеваниях, а потому платформу можно применять для поиска лекарств от спинальной мышечной атрофии, болезней Паркинсона, Альцгеймера, Гентингтона и прочих.

«В будущем такую систему можно применять для тестирования потенциальных лекарств, — отмечает Устьянцева. — Мы имеем клетки, которые расположены в разных лунках. Таких лунок можно нарастить сотни, и в каждую капать какое-то действующее вещество и проводить массовый скрининг — смотреть, как изменились сигналы, получаемые от биосенсоров».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.