Обнаружен генный механизм, связанный с аутизмом и болезнью Альцгеймера

Исследователи Тель-Авивского университета под руководством профессора Илланы Гозес из отдела молекулярной генетики и биохимии человека медицинского факультета им. Саклера и Школы неврологии им. Сагола раскрыли общий механизм мутаций в определенных генах, которые вызывают аутизм, шизофрению, и другие диагнозы. Исследователи также обнаружили, что экспериментальный препарат, ранее разработанный в лаборатории профессора Гозес, эффективен для этих мутаций в лабораторных моделях. Они полагают, что столь обнадеживающие результаты имеют потенциал привести к эффективному лечению ряда редких синдромов, которые нарушают функции мозга и вызывают аутизм, шизофрению и нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера.

«Некоторые случаи аутизма вызваны мутациями в различных генах, — объясняет Гозес. — Сегодня нам известно более 100 генетических синдромах, связанных с аутизмом, 10 из которых считаются относительно распространенными (хотя и крайне редкими). ​​В нашей лаборатории мы сосредоточимся в основном на одном из них, синдроме ADNP. Он вызывается мутациями в гене ADNP, которые нарушают функцию одноименного белка, что приводит к структурным дефектам скелета нейронов в головном мозге. В нашем исследовании мы определили конкретный механизм, который вызывает это повреждение в мутациях в двух разных генах: ADNP и также SHANK3 — гене, связанном с аутизмом и шизофренией. По оценкам, эти две мутации ответственны за тысячи случаев аутизма во всем мире».

В начале исследователи получили клетки пациентов с синдромом ADNP. Они обнаружили, что когда белок ADNP нарушен, формируются нейроны с дефектным скелетом (микротрубочки), нарушающие функции мозга. Ученые также обнаружили, что мутации ADNP принимают разные формы, некоторые из которых вызывают меньше повреждений.

Гозес объясняет, что при некоторых мутациях добавленный к белку участок защищает его и уменьшает повреждение, соединяясь с контрольным участком скелетной системы нейрона. Тот же контрольный участок был обнаружен и в SHANK3 — хорошо изученном белке с мутациями, которые связаны с аутизмом и шизофренией. «Мы пришли к выводу, что способность связываться с SHANK3 и другими подобными белками обеспечивает некоторую защиту от повреждающего действия мутации», — говорит она.

На следующем этапе исследования ученые обнаружили дополнительные участки в белке ADNP, которые могут связываться с SHANK3 и подобными белками. Один из этих участков расположен в NAP, разделе ADNP, который был разработан в экспериментальном препарате под названием Davunetide в лаборатории профессора Гозеса.

Более того, исследователи продемонстрировали, что длительное лечение препаратом значительно улучшило поведение лабораторных животных с аутизмом, вызванным SHANK3.

«В предыдущих исследованиях мы обнаружиили, что Davunetide эффективен для лечения моделей синдрома ADNP. Новое исследование привело нас к мысли, что он также может быть эффективен в случае синдрома Фелана Макдермида, вызванного мутацией в SHANK3, а также других синдромов, вызывающих аутизм по тому же механизму», — объясняет Гозес.

В исследовании приняли участие: д-р Янина Ивашко-Пахима, Марам Ганаем, Инбар Бен-Хорин-Хазак, Александра Лобынцева, Наоми Беллаиш, Инбар Фишер, Гилад Леви, д-р Шломо Срагович, д-р Гидон Кармон и д-р Элиэзер Гилади из Медицинского факультета им. Саклера и Школы неврологии им. Сагола, доктор Боаз Барак из Школы психологических наук, Факультета социальных наук им. Гершона Х. Гордона и доктор Шула Шазман с Факультета математики и информатики Открытого университета. Результаты были опубликованы в научном журнале Molecular Psychiatry.