В норме механизм соматической рекомбинации помогает нейронам сохранят пластичность и способность к обучению. Его нарушения размножают необычные копии конкретного гена, показали исследования мозга больных с наследственной болезнью Альцгеймера.
В 1970-х годах стало известно, что некоторые клетки редактируют собственную ДНК. Этот процесс, известный как соматическая рекомбинация, ярче всего проявляется в иммунных клетках. Они вырезают и соединяют фрагменты генов, чтобы синтезировать огромное разнообразие антител для борьбы с инфекциями.
Исследователи давно предполагали, что сходные перестановки характерны и для нейронов, отмечает Science Magazine. Об этом свидетельствует, например, высокое разнообразие клеток головного мозга. Чтобы доказать соматическую рекомбинацию в нейронах, исследователи из Калифорнийского института в Сан-Диего изучили пожертвованный головной мозг шести здоровых людей и семи пациентов с ненаследственной формой болезни Альцгеймера.
Команда сосредоточилась на изучении гена, кодируюшего предшественник бета-амилоида (APP). Именно этот белок считается главным источником токсичных бляшек в мозге людей с болезнью Альцгеймера.
По некоторым данным, в нейронах таких пациентов содержится несколько копий гена APP, что может быть связано с соматической рекомбинацией.
Анализ показал, что в клетках мозга существует не одна или две, а тысячи вариантов APP. Различия между ними могут быть незначительными, вроде замены одного нуклеотида, или очень заметными. У пациентов с болезнью Альцгеймера было отмечено в шесть раз больше разновидностей этого гена, чем у здоровых людей, в том числе 11 мутаций, известных для наследственных форм заболевания.
Ученые указывают, что соматическая рекомбинация — нормальный процесс, который позволяет нейронам сохранять пластичность, необходимую для обучения и формирования воспоминаний. К сожалению, в некоторых случаях этот механизм дает сбои, приводя к развитию болезни Альцгеймера — и, возможно, некоторых других недугов, например, болезни Паркинсона.
Вероятнее всего, перетасовка генов происходит с помощью фермента обратной транскриптазы, который синтезирует ДНК на основе РНК-матрицы. Новые варианты появляются из-за того, что транскриптаза работает не очень точно и порождает ошибки копирования.
Исследователи полагают, что современные препараты против ВИЧ, блокирующие обратную транскриптазу, могут быть эффективными и против болезни Альцгеймера.
Команда не обнаружила признаков соматической рекомбинации для других генов, активных в мозге. Тем не менее, это не значит, что их не существует, поэтому исследователи призывают коллег обратить больше внимания на эту тему.
Исследователи из США утверждают, что разработали эффективную вакцину против болезни Альцгеймера. В ответ на инъекцию организм вырабатывает антитела, которые замедляют накопление бета-амилоидов и тау-белков. Разработчики уверены, что использование вакцины снизит заболеваемость в два раза.
Источник: hightech.plus
Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, страницу «Хвилі» в Facebook.
