Исследователи создают модель на животных для изучения недостатков якоря GPI.

Исследователи создают модель на животных для изучения недостатков якоря GPI.

Нарушение интеллекта, двигательные нарушения и задержка в развитии характерны для группы редких заболеваний, относящихся к недостаткам якоря GPI. Исследователи из Боннского университета и Института молекулярной генетики Макса Планка использовали методы генной инженерии, чтобы создать мышь, которая очень хорошо имитирует этих пациентов. Исследования на этой животной модели предполагают, что при дефиците якоря GPI мутация гена ухудшает передачу стимулов в синапсах мозга. Это может объяснить нарушения, связанные с заболеванием. Результаты теперь опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

Подобно тому, как корабли причаливают к морскому дну во время штормов и волн, якоря GPI (GPI = гликозилфосфатидилинозитол) гарантируют, что особые белки могут удерживаться за пределами живых клеток. Если GPI-якорь не функционирует должным образом из-за мутации гена , передача сигнала и транспорт между клетками нарушаются. «Недостатки якоря GPI составляют группу редких заболеваний, которые в первую очередь вызывают интеллектуальный дефицит и задержку развития» , – объясняет профессор доктор Питер Кравиц из Института геномной статистики и биоинформатики при университетской клинике Бонна, который начал свои исследования в Charité – Universitätsmedizin Берлин и продолжил его в Университетской клинике Бонна. При дефиците якоря GPI можно изменить от 20 до 30 генов.

Мутация в гене PIGV была обнаружена у большинства европейских пациентов. Он кодирует фермент, который имеет большое значение для синтеза якоря GPI. Используя ножницы для генов CRISPR-Cas9, исследователи и их коллеги из Института молекулярной генетики им. Макса Планка в Берлине модифицировали ген PIGV у мышей на основе модели пациентов. «Обширные поведенческие тесты показали, что эта модель на мышах очень точно отражает болезнь, наблюдаемую у людей», – говорит Мигель Родригес де лос Сантос из Института медицинской генетики и генетики человека в Шарите. Он много лет работал с профессором Кравицем и сейчас продолжает свои исследования в университетской клинике Бонна.

Насколько похожа мышь на пациентов-людей?

Поведенческие тесты на генетически модифицированных мышах проводились в сотрудничестве с учеными из «Центра исходов для животных» кластера передового опыта NeuroCure в Шарите. У животных, как и у пациентов, наблюдались когнитивные нарушения. Например, они показали значительно худшую пространственную ориентацию, чем мыши без этой мутации, и показали измененное социальное поведение. «Они были особенно общительными, чего мы не ожидали», – сообщает Родригес де лос Сантос.

Исследования показали, что пациенты с дефицитом якоря GPI также в некоторых случаях проявляют эту коммуникабельность. У мышей с измененным PIGV также наблюдались отклонения в ритме день-ночь. «Этот симптом до сих пор не казался актуальным, но он определенно описан у пациентов», – говорит Кравиц. «Теперь у нас есть редкий случай, когда большое сходство модели мыши позволяет нам делать выводы и переоценивать симптомы пациентов в обратном порядке».

Ссылка на основную публикацию