Исследователи выяснили, как мутации в гене могут привести к неизлечимому расстройству нервного развития, вызывающему аномальное развитие мозга у новорожденных и младенцев.
Исследование WEHI является первым, доказавшим, что белок под названием Trabid помогает контролировать развитие нейронов и что мутации этого белка могут привести к микроцефалии — состоянию, при котором мозг ребенка меньше, чем ожидалось.
Есть надежда, что полученные результаты обеспечат более глубокое понимание влияния белка на здоровое развитие и приведут к разработке методов лечения, которые смогут замедлить или остановить развитие микроцефалии и, возможно, других неврологических расстройств.
Микроцефалия — это заболевание нервной системы, приводящее к недоразвитию мозга, что отрицательно влияет на обучение и поведение.
Сообщается, что около 1 из 2000 младенцев в Австралии страдает микроцефалией. В настоящее время не существует известного лекарства или стандартного лечения этого расстройства.
Нейроны являются основными строительными блоками нервной системы, ответственными за передачу электрических и химических сигналов, которые обеспечивают связь между различными частями тела и мозгом.
Новое исследование под руководством WEHI является первым, которое показало, что Трабид играет решающую роль в развитии здоровых нейронов, обеспечивая правильное направление их движения в развивающемся мозге, что в конечном итоге обеспечивает нормальную функцию и поведение мозга.
Соведущий автор, доцент Грант Дьюсон, сказал, что полученные результаты могут помочь в диагностике и лечении нарушений нервно-психического развития в будущем, поскольку 2,5 миллиона австралийцев, как полагают, живут с одним из этих заболеваний.
«Наше понимание того, как развиваются такие нарушения развития нервной системы, как микроцефалия, продолжает расти», — сказал Дьюсон, руководитель лаборатории WEHI.
«Хотя предыдущие исследования показали, что может существовать связь между дефектами Trabid и микроцефалией, наше исследование является первым, которое предоставило доказательства функции гена в управлении нейронами, что заполняет жизненно важный пробел в знаниях».
Исследование, первые авторы которого — доктор Дэниел Франк, доктор Мария Бергамаско (сейчас работает в институте Чарльза Перкинса Сиднейского университета), доктор Майкл Млодзианоски, опубликовано в журнале eLife .
Критическое развитие
В 2015 году британские исследователи опубликовали исследование, в котором впервые предположили возможную связь между геном, кодирующим Trabid (ZRANB1), и микроцефалией, после выявления двух пациентов с заболеванием головного мозга, у которых были мутации в этом гене.
Доктор Хоан Тран, имеющий более чем 10-летний опыт исследования Трабида, смог опираться на это исследование, охарактеризовав мутации пациентов в лаборатории с использованием доклинических моделей.
«Нарушения в миграции и наведении нейронов могут привести к нарушениям нервного развития, таким как микроцефалия», — сказал доктор Тран.
«Клетки развивающегося мозга должны мигрировать в нужное место. Если адрес пропущен, могут возникнуть дефекты развития.
«Здоровые нейроны расширяют длинные отростки, называемые аксонами, направленным и упорядоченным образом. В нашем исследовании мы обнаружили нейроны из моделей с дефектными аксонами проекта Trabid, которые мигрируют по своенравной траектории.
«Эти важные результаты позволяют понять Trabid/ZRANB1 как новый ген микроцефалии человека».
В настоящее время микроцефалию иногда можно диагностировать с помощью ультразвукового исследования во втором или третьем триместре.
Команда надеется, что в будущем дефекты Трабида или белков, которые контролирует Трабид, смогут помочь выявлять детей, подверженных риску развития микроцефалии, что позволит проводить потенциальные ранние вмешательства.