Альцгеймер ауруын зерттеуге арналған ми мини-модельдерін зерттеу

Ми органоидының флуоресцентті кескіні

Ми органоидының флуоресцентті микроскопиясы нейроэпителиалды құрылымды көрсетеді: нейрондар жасыл түске (TUJ1), ал жасуша ядролары көк түске (DAPI) боялған.

---

Органоидтарды емге жауапты болжау үшін қолдану

Зерттеу барысында Альцгеймер ауруына шалдыққан науқастардың жасушаларынан ми тінінің шағын кластерлері өсірілді. Бұл ми мини-модельдері ауруға байланысты психиатриялық симптомдарды бақылауға арналған дәрілерге жеке реакцияны бағалау үшін пайдаланылды. Жұмыс зертханалық жағдайда өсірілген ми органоидтарына бағытталды. Алынған деректер мұндай модельдер Альцгеймер ауруына шалдыққан әртүрлі науқас топтары үшін неғұрлым дәл терапия әдістерін әзірлеуге көмектесе алатынын көрсетті. АҚШ-та бұл аурумен 7 миллионнан астам адам ауырады.

Сондай-ақ, органоидтардың жасушалық ақпаратты тасымалдайтын микроскопиялық бөлшектер — жасушадан тыс везикулаларды бөлетіні анықталды. Бұл везикулалар Альцгеймер ауруын диагностикалау мен оның даму сатысын анықтауға арналған әлеуетті биомаркерлер ретінде қарастырылады.

---

Жеке терапияға бағытталған тәсіл

Ми мини-модельдері емдеуге жекелендірілген тәсілді қолдауға мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта Альцгеймер ауруын толық емдейтін дәрі жоқ, бірақ серотонинді кері қармаудың селективті тежегіштері (СКҚС) мазасыздық, депрессия және қозу сияқты симптомдарды бақылау үшін жиі тағайындалады. Бұл симптомдар дерлік барлық науқастарда кездеседі, бірақ дәріге реакция айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін.

---

Органоидтарды жасау және талдау

Зерттеу тыныс алу, ұйқы және жүрек ырғағына жауап беретін ми бағанының мини-модельдерінде жүргізілді. Ғалымдар бұл модельдер Альцгеймер ауруының симптомдарын азайту үшін қолданылатын эсциталопрам оксалат препаратының тиімділігін молекулалық деңгейде анықтай ала ма деген сұраққа жауап іздеді.

Органоидтарды жасау үшін Альцгеймер ауруына шалдыққан науқастар мен сау адамдардың қан үлгілері пайдаланылды. Жасушалар кез келген ағза жасушасына айнала алатын индуцирленген плюрипотентті дің жасушаларына қайта бағдарламаланды. Осы жасушалардан серотонин өндіретін мамандандырылған нейрондары бар ми бағанының органоидтары қалыптасты. Жасушалар өздігінен шағын кластерлерге бірігіп, ми бағанын еске түсіретін құрылымдар түзді. Зерттеуге Альцгеймер ауруына шалдыққан және сау қатысушылардан алынған жүздеген органоидтар қатысты.

---

Биологиялық ерекшеліктері және емге реакция

Альцгеймер ауруына шалдыққан науқастардың жасушаларынан алынған органоидтар аурудың молекулалық деңгейдегі бірқатар тән биологиялық ерекшеліктерін көрсетті. Сау адамдардың жасушаларынан алынған органоидтармен салыстырғанда, оларда жасушааралық байланыс, қабыну және ауруға байланысты басқа да жолдарға қатысатын ақуыздарда айырмашылықтар анықталды.

Органоидтарды эсциталопраммен өңдегеннен кейін кейбір үлгілерде серотонин сигналын жеткізу мен жасушааралық байланысқа жауапты ақуыздардың деңгейі артты — бұл жолдар антидепрессанттардың негізгі нысаналары болып табылады. Алайда басқа органоидтарда молекулалық деңгейде емге айтарлықтай реакция байқалмады.

---

Жасушадан тыс везикулалар — әлеуетті биомаркерлер

Зерттеу барысында органоидтар бөлетін жасушадан тыс везикулалардың Альцгеймер ауруының биомаркері ретінде немесе тіннің емге реакциясын бағалауға көмектесе алатыны да қарастырылды. Органоидтарды эсциталопраммен өңдеуге дейін және кейін, науқастан және бақылау тобының органоидтарынан бөлінген везикулалардың ішіндегі ақуыздар зерттелді.

Везикулаларда нейрондар арасындағы байланыс, жады және нейромедиаторлардың бөлінуі сияқты негізгі ми процестеріне қатысатын ақуыздар болды. Альцгеймер ауруына шалдыққан науқастардың жасушаларынан алынған органоидтарда аурумен байланысты бірнеше ақуыздың айқын өзгерістері байқалды. RAB3A, NSF және ATCAY ақуыздарының деңгейі Альцгеймер органоидтарында төмен болды, бұл ми жасушалары арасындағы қалыпты сигнал беруге маңызды.

Эсциталопраммен емдегеннен кейін кейбір үлгілерде, әсіресе серотонин сигналын жеткізу мен синаптикалық жолдарға қатысты ақуыздардың деңгейі артты. Кейбір органоидтарда молекулалық реакциялар айқын байқалса, басқаларында өзгеріс болмады. Бұл әртүрлілік жасушадан тыс везикулаларды нақты емнен пайда көретін науқастарды анықтау үшін қолдануға болатынын көрсетеді.

---

Органоид модельдерін дамытудың болашағы

Алдағы уақытта иммундық жасушалар мен қан тамырларын еліктейтін құрылымдарды қамтитын күрделі органоидтар жасау жоспарлануда, бұл тіндерді адам миының тірі тініне ұқсас етуге мүмкіндік береді. Болашақта жасушадан тыс везикулалар Альцгеймер ауруын диагностикалау, оның сатысын анықтау және нақты науқаста аурудың түрін айқындау үшін сұйық биопсия ретінде пайдаланылуы мүмкін. Қазіргі зерттеу осы бағыттағы алғашқы қадам ретінде қарастырылады.