Спинaльнaя мышeчнaя aтрoфия – oднo из чaстo встречающихся аутосомно-рецессивных генетических заболеваний, причина детской смертности. Болезнь проявляется атрофией мышц конечностей и туловища, происходящей в результате дегенерации и гибели альфа-мотонейронов спинного мозга. Гибель моторных (двигательных) нейронов вызвана утратой белка, одна из функций которого — регуляция сплайсинга РНК в этих клетках.
Непонятно, почему нарушение сплайсинга РНК приводит к таким гибельным последствиям именно для мотонейронов, не причиняя видимого вреда другим типам клеток. Одна из трудностей в изучении механизмов спинальной мышечной атрофии – недостаток материалов для исследования от пациентов, страдающих этим заболеванием.
Открытие метода получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), репрограммированных из соматических клеток пациента, дало новые перспективы для моделирования и изучения генетических заболеваний in vitro.
Американские ученые из Beckman Research Institute выделили пять линий ИПСК, полученных из фибробластов пациентов, больных спинальной мышечной атрофией.
Выращенные из этих ИПСК нейрональные культуры характеризовались пониженной способностью формировать мотонейроны и нарушениями роста нейритов. Эктопическая экспрессия белка спинальных мотонейронов в этих линиях ИПСК приводила к восстановлению нормальной дифференцировки мотонейронов с характерным для этих клеток фенотипом и без нарушений роста нейритов.
Полученные результаты говорят о том, что причиной наблюдавшихся нарушений действительно является дефицит белка моторных нейронов, а не клональная вариабельность ИПСК.
По мнению доктора П.И. Катуняна, главного врача московского Центра медико-биологических технологий, более подробное изучение клеточного и функционального дефицита мотонейронов, дифференцировавшихся из ИПСК пациентов со спинальной мышечной атрофией, должно улучшить понимание механизмов, лежащих в основе патогенеза этого заболевания, и возможностей его лечения.
Материалы исследования представлены в статье Chang T, et al. Phenotypic Rescue of Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Motoneurons of a Spinal Muscular Atrophy Patient.