Генетическая терапия, при которой воздействие на гены оказывает вирус, который попадает в головной мозг, может быть использована для лечения ранней стадии болезни Альцгеймера. Результаты исследования были опубликованы в журнале «Труды Национальной академии наук».
Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенным видом деменции. Этим заболеванием в мире страдает почти 40 миллионов человек, и заболевание проявляется такими симптомами как нарушения памяти, изменения сознания, настроения и личности. В настоящее время ,лечение этого заболевания только симптоматическое .
В 2013 году в Центре по контролю и профилактике заболеваний были получены данные, что в США почти 5 миллионов пациентов с болезнью Альцгеймера, и это заболевание занимает 6 место как основная причина смерти в США.
Ученые из Имперского колледжа в Лондоне использовали модифицированный вирус для доставки определенного гена (известного как PGC1-альфа) в нейроны мозга мышей.
Вирус называется вектор - лентивирус и этот вирус часто используется в генной терапии.
На основе результатов предыдущих лабораторных исследований, команда ученых имела возможность предположить, что генная терапия может блокировать образование пептида бета-амилоида в клетках головного мозга.
Амилоидные бляшки, по сути, являются вязкими сгустками белка, которые формируются в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Как считается, эти бляшки приводят к гибели клеток головного мозга. Основным компонентом этих бляшек является пептид бета амилоида .
Один из авторов исследования Профессор Николас Мазаракис объяснил, как можно использовать способность лентивируса проникать в клетки с пользой для ученых. С помощью модификации вируса его можно использовать для доставки определенных генов в конкретные клетки .
Ученые уже используют методику генной терапии для исследования методов лечения артрита, рака и других заболеваний. Команда ученых уже имеет опыт клинических испытаний использования модифицированных вирусов для доставки определенного гена у пациентов с болезнью Паркинсона.
Кора головного мозга и гиппокамп
В этом последнем исследовании, ученые вводили вирус в две области мозга мышей: кору и близлежащий гиппокамп.
Как полагают ученые, болезнь Альцгеймера начинает развиваться в коре головного мозга и потом уже захватывает и гиппокамп. Причем, первоначальные изменения в головном мозге начинают развиваться за 10-20 лет до появления признаков заболевания.
Кора головного мозга связана с долговременной памятью, мышлением и настроением. Повреждения в этой области могут привести к депрессии и сложности при выполнении повседневных задач.
Гиппокамп играет важную роль в процессе обучения, в преобразовании краткосрочных воспоминаний в долговременную память, а также в ориентации в реальном мире. Повреждение гиппокампа может приводить к нарушению фиксационной памяти - человек быстро забывает недавние события, например то, что человек делал утром текущего дня . Такие нарушения памяти приводят к тому, что пациент с болезнью Альцгеймера забывает дорогу домой и может потеряться .
Более медленное развитие амилоидных бляшек
У мышей, которым была проведена генная терапия, была ранняя стадия болезни Альцгеймера, и еще не было амилоидных бляшек. Мышам вводили адаптированный вирус, содержащий ген PGC1-альфа.
Через четыре месяца после инъекции вируса обследования показали, что у мышей, которым был введен ген, отмечалось очень мало бляшек, была лучше память, и не было повреждения нейронов в гиппокампе. У мышей, не получавших генную терапию ,за этот период появились по несколько бляшек в головном мозге.
Для проверки памяти, команда заменила в клетках мышей знакомый объект на новый. Мыши со здоровой памятью дольше исследовали новый объект , также как и мыши получившие генную терапию .
Также у мышей, которые получали генную терапию, отмечалось меньшее количество глиальных клеток. При болезни Альцгеймера, глиальные клетки, как полагают, вызывают дополнительное повреждение клеток за счет продукции токсичных воспалительных веществ.
"Хотя делать выводы пока рано, тем не менее, ученые предполагают, что такая генная терапия может иметь потенциальное клиническое применение у пациентов. Существует много сложностей с доставкой гена избирательно в мозг. Тем не менее, результаты свидетельствуют, что концепция лечения выбрана правильно и следует продолжать исследования в этом направлении " утверждает старший автор исследования доктор Магдалена Састре
Авторы надеются, что полученные результаты могут открыть новый путь к разработке методов лечения которые позволят предотвратить заболевание или остановить его на ранних стадиях. Они считают, что это лечение будет наиболее эффективно на ранних стадиях развития болезни Альцгеймера, когда симптомы только начинают появляться.
Д-р Дэвид Рейнольдс, главный научный сотрудник Научно-исследовательского центра изучения болезни Альцгеймера, называет результаты "многообещающим шагом на пути к разработке методов лечения для этого разрушительного заболевания."
Ген PGC1-альфа играет определенную роль в регуляции углеводного и жирового обмена в организме. Другие исследования показали, что физические упражнения и ресвератрол - соединение, которое содержится в красном вине - может увеличить уровни PGC1-альфа.
