​Биологи Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН создали клеточную линию, которая моделирует болезнь Хантингтона. Для этого учёные внесли необходимые мутации в клетки с помощью современной технологии редактирования генома CRISPR\Cas9. Клеточная модель необходима для изучения молекулярных механизмов развития наследственного нейродегенеративного заболевания, которое считается сегодня неизлечимым.

Первые симптомы болезни Хантингтона (нервные тики, неконтролируемые движения и другие двигательные и умственные расстройства) проявляются у больных в возрасте 35-45 лет. Постепенно заболевание нервной системы прогрессирует и в течение 15-20 лет приводит к распаду личности и затем — смерти. Лечение производится только симптоматическое, которое временно улучшает состояние больного, не приводя к выздоровлению.

Заболевание связано с мутацией в гене huntingtin (хантингтин). В нормальном гене есть участок, состоящий из нескольких повторов триплета CAG. У всех здоровых людей таких повторов может быть от 9 до 35, однако у больных число повторов увеличивается: более 36.

Триплет CAG кодирует аминокислоту глутамин, то есть в синтезируемом белке присутствует полиглутаминовый тракт. Интересно, что этот белок синтезируется во многих клетках организма, однако погибают преимущественно нейроны стриатума (структура головного мозга, отвечающая за мышечный тонус, некоторые поведенческие реакции и др.), — рассказывает участник исследования студент 4 курса факультета естественных наук НГУ Динара Шарипова. — До сих пор науке неизвестно, как остальные клетки организма справляются с токсическим воздействием мутантного хантингтина и почему нейроны стриатума начинают погибать только в возрасте 35-45 лет, а не раньше. Также не совсем понятно, в чем именно заключается токсическое воздействие хантингтина на клетки.

Для поиска ответа на эти вопросы учёным и нужна клеточная модель заболевания. Чтобы создать клеточную линию болезни Хантингтона исследователи внесли мутацию в нормальные клетки, удлинив тракт CAG-повторов с помощью современной технологии редактирования генома CRISPR/Cas9. После того, как была получена линия фибробластов (клетки соединительной ткани) с мутацией, их репрограммировали к плюрипотентному состоянию, то есть сделали из них индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК).

Грубо говоря, мы вернули клетки в их прошлое. Технология получения ИПСК позволяет нам вернуть клеткам стволовость, — рассказала Динара Шарипова. — Ведь стволовые клетки обладают потенциалом к дифференцировке во все типы клеток. Постепенно с развитием эмбриона потенциал клеток снижается, они проходят несколько этапов в своем развитии и в итоге становятся дифференцированными клетками (нейронами, клетками кожи, кишечника и т.д). Полученные «мутантные» линии клеток хранятся в лаборатории клеточных моделей заболеваний человека ИЦиГ СО РАН, и с ними проводится дальнейшая работа.

Сейчас у нас уже есть линии ИПСК с мутацией, ведется их дифференцировка в нейроны и другие клетки нервной ткани. При этом параллельно мы получаем линии, несущие меньшее количество повторов CAG, чем в уже полученной линии (то есть мы хотим получить несколько модельных линий, отличающихся размером мутации, от которого зависит тяжесть заболевания). Также для своей дипломной работы я получаю мутантную линию на клетках нейробластомы (злокачественной опухоли нервной системы). Эта линия клеток удобна для моделирования нейронных процессов, так как ее можно дифференцировать в различные типы нейронов напрямую, минуя стадию ИПСК.

По словам исследователя, эту тему она выбрала, потому что всегда хотела заниматься биомедициной.

В современном мире очень много заболеваний, которые остаются неизлечимыми и малоисследованными. К ним же относится и болезнь Хантингтона. Чтобы разработать эффективный метод лечения, необходимо сначала досконально изучить все молекулярные процессы, происходящие в ходе нейродегенерации, на это, в конечном итоге, наша работа и направлена. К тому же, кроме болезни Хантингтона, есть еще около 10 малоизученных заболеваний, имеющих такую же причину (удлинение полиглутаминового тракта в каком-либо белке). Исследовав процессы, приводящие к развитию болезни Хантингтона, мы, возможно, раскроем некоторые детали развития и этих болезней, — рассказала Динара Шарипова.

Источники

Новосибирские биологи создали клеточную модель болезни Хантингтона
НГУ (nsu.ru), 25/01/2017
Модель разрушительной болезни создали сибирские ученые
Sibnet.ru, 25/01/2017
Сибирские ученые создали клеточную модель болезни Хантингтона
Profi-news.ru, 25/01/2017
Сибирские ученые создали клеточную модель болезни Хантингтона
РИА Новости, 25/01/2017
Новосибирские биологи создали клеточную модель болезни Хантингтона
Vestisibiri.ru, 25/01/2017
Новосибирские биологи создали клеточную модель болезни Хантингтона
Навигатор (navigato.ru), 25/01/2017
Сибирские ученые создали клеточную модель болезни Хантингтона
Новосибирские новости (nscn.ru), 25/01/2017
Сибирские ученые создали клеточную модель болезни Хантингтона
ТАСС, 25/01/2017
Новосибирские биологи создали клеточную модель болезни Хантингтона
Монависта (novosibirsk.monavista.ru), 25/01/2017
Ученые из Новосибирска создали клеточную модель опасной болезни
Аргументы и Факты (nsk.aif.ru), 25/01/2017
"Мы вернули клетки в их прошлое"
Наука и технологии России (strf.ru), 25/01/2017
Новосибирские биологи создали модель неизлечимой болезни
Kp.ru, 25/01/2017
Сибирские ученые создали модель неизлечимого заболевания
Российская газета (rg.ru), 25/01/2017
Новосибирским ученым удалось создать клетки неизлечимой болезни
ИА Regnum, 25/01/2017
Российские ученые создали клеточную модель смертельной болезни
Русская планета (rusplt.ru), 25/01/2017
Новосибирские ученые создали клеточную линию, моделирующую болезнь Хантингтона
Научный медицинский портал (scientificmedicine.ru), 25/01/2017
Российские ученые раскрыли секреты неизлечимого заболевания, разрушающего личность
Московский Комсомолец (mk.ru), 25/01/2017
Новосибирские ученые создали искусственную модель болезни Хантингтона
Сибирское агентство новостей (nsk.sibnovosti.ru), 25/01/2017
К разгадке болезни Хантингтона приблизились ученые Новосибирска
Вечерний Новосибирск (vn.ru), 25/01/2017
Российские ученые найдут новый способ лечения болезни Хантингтона
Парламентская газета (pnp.ru), 26/01/2017
Новосибирские ученые создали клеточную модель болезни Хантингтона
ГТРК Новосибирск, 25/01/2017
Новосибирские ученые создадут клеточную модель болезни Хантингтона
Vestisibiri.ru, 28/07/2017
Новосибирские ученые создадут клеточную модель болезни Хантингтона
Монависта (novosibirsk.monavista.ru), 28/07/2017
Новосибирские ученые создадут клеточную модель болезни Хантингтона
ИА МАНГАЗЕЯ (mngz.ru), 27/07/2017
Новосибирские ученые создадут клеточную модель болезни Хантингтона
ИА Flashsiberia, 27/07/2017

Похожие новости

  • 02/11/2017

    Новосибирские ученые нашли необычные генетические особенности у свободноживущего морского червя

    ​Новосибирские ученые под руководством заведующего кафедрой цитологии и генетики НГУ, заведующего лабораторией морфологии и функции клеточных структур Института цитологии и генетики СО РАН, доктора биологических наук Николая Рубцова предложили новую модель для изучения ранних этапов эволюции генома после полногеномной дупликации.
    419
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    1476
  • 08/07/2017

    Новосибирские ученые предложили новый подход к лечению гипертонии

    ​Ученые Новосибирского национального исследовательского государственного университета совместно с коллегами из институтов СО РАН (Институт химической биологии и фундаментальной медицины, Институт цитологии и генетики, Институт катализа) смогли понизить давление у крыс с артериальной гипертонией (с хронически повышенным артериальным давлением) с помощью метода генной терапии.
    903
  • 16/04/2018

    Ученые нашли новый белок-регулятор развития древесины

    Группа ученых из пяти стран, включая Россию, исследовала генетическую регуляцию деления стволовых клеток в стебле растений и обнаружила ранее неизвестный механизм контроля роста древесины фитогормоном ауксином.
    176
  • 03/02/2016

    Для чего ученые красят пшеницу?

    ​​​​Ученые Федерального исследовательского центра "Институт цитологии и генетики СО РАН" (ИЦиГ СО РАН) ищут новые пути повышения устойчивости ведущих злаковых культур к неблагоприятным условиям, а также работают над повышением питательных свойств зерна пшеницы.
    2505
  • 15/12/2016

    Новосибирские ученые исследуют возможные способы лечения генетических форм ожирения

    Студентка факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Анна Кулешова и выпускница ФЕН Юлия Пискунова занимаются на базе Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН изучением влияния «гормона сытости» лептина на экспрессию генов, контролирующих обмен веществ у мышей с ожирением.
    1168
  • 24/10/2016

    Новосибирские ученые разрабатывают биостимулятор роста растений на основе фитогормонов

    ​Сотрудница зеркальной лаборатории компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики Новосибирского государственного университета, аспирантка Института цитологии и генетики СО РАН Дарья Новикова разрабатывает стимулятор роста и развития культурных растений на основе комплекса фитогормонов.
    1758
  • 04/08/2016

    Новосибирские физики и биологи будут диагностировать раковые заболевания

    ​Учёные из сектора оптических методов исследования наноструктурированных материалов Аналитико-технологического инновационного центра (АТИЦ) «Высокие технологии и новые материалы» НГУ, Института физики полупроводников (ИФП) СО РАН, Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН и НИИ терапии и профилактической медицины работают над методикой диагностирования раковых заболеваний с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света.
    1738
  • 21/11/2016

    Технологии создания и применение ГМО

    В последние годы все чаще говорят о том, что мир стоит на пороге кардинальных изменений системы образования. И одна из первых «ласточек» этого процесса – MООС (массовые открытые онлайн-курсы) от университетов и колледжей.
    1079
  • 05/12/2016

    Сибирские генетики и управление фотосинтезом

    ​Ученые Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН отвечают на вопрос о том, как на генетическом уровне регулируется синтез и распределение хлорофилла в разных органах растений, исследуя геномы обычного ячменя и ячменя частичного альбиноса, у которого нарушена выработка хлорофилла.
    1475