Ученые из Шанхая, используя инновационную технологию, создали первую в мире функциональную карту регуляторных «переключателей» в астроцитах — клетках, которые защищают и поддерживают нейроны мозга, — и выявили «тормозной» ген, который потенциально может остановить прогрессирование болезни Альцгеймера.

Этот ген уже был проверен на мышиных моделях, где он значительно облегчил когнитивные нарушения, приблизив показатели к показателям здоровых мышей.

Исследовательская группа заявила, что функциональная карта будет предоставлена научно-исследовательским институтам и фармацевтическим компаниям по всему миру, что поможет ученым выявлять подобные «тормозные» гены для других неврологических расстройств, включая болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС).

Исследование, проведенное совместно учеными из Центра передовых исследований в области нейробиологии и интеллектуальных технологий Китайской академии наук, Шанхайской шестой народной больницы и биотехнологической компании Genemagic, было опубликовано в пятницу на веб-сайте журнала Science.

Ученые заявили, что помимо нейронов мозг содержит большое количество астроцитов, которые помогают поддерживать нормальную функцию нейронов. Однако при болезни Альцгеймера эти клетки могут выйти из строя и ускорить гибель нейронов.

Предотвращение этой вредной трансформации зависит от выявления «переключателей», которые контролируют астроциты, — известных как транскрипционные факторы. Поскольку в человеческом организме насчитывается более 1000 транскрипционных факторов, определение тех, которые имеют критическое значение для функционирования астроцитов, стало серьезной проблемой.

В исследовании ученые разработали внутриклеточную высокопроизводительную секвенирующую платформу под названием iGOFPerturb-seq, позволяющую проводить масштабный анализ функций белков.

Используя аденоассоциированные вирусы, модифицированные для таргетинга астроцитов, команда доставила «инструкционные пакеты», содержащие почти 1000 транскрипционных факторов, в астроциты мышиного мозга. Каждый пакет содержал уникальный штрих-код.

Затем ученые использовали технологию секвенирования одиночных клеток для одновременного анализа почти 400 000 астроцитов, связывая состояние каждой клетки с конкретным транскрипционным фактором, который она получила.

Этот подход позволил создать первую функциональную карту регуляторных «переключателей» в астроцитах in vivo.

«Эта карта похожа на карту сокровищ, помогая ученым быстро выявлять кандидатов в главные регуляторы, которые могут предотвратить выход астроцитов из строя», — сказал Чжоу Хайбо, ведущий ученый исследования. «Мы выявили 39 кандидат-молекулы и после тестирования обнаружили самый мощный «ремонтный мастер»: транскрипционный фактор Ferd3l».

Для проверки полученных результатов ученые проверили этот ген на мышах, моделирующих болезнь Альцгеймера у человека. Путем внутривенного введения они активировали ген в астроцитах. Обработанные мыши показали значительное облегчение когнитивных дефицитов, их показатели приблизились к показателям здоровых мышей в тестах на распознавание объектов и лабиринтных тестах.

Дальнейший анализ показал, что Ferd3l помог астроцитам восстановить здоровые взаимодействия с нейронами и микроглией — основными иммунными клетками мозга, — восстанавливая порядок и сотрудничество в нарушенной среде мозга, сказал Чжан Ляньшэн, первый автор статьи.

Исследователи отметили, что большинство существующих методов лечения направлены на бета-амилоидные бляшки, в то время как их исследование сосредоточено на астроцитах, предлагая дополнительную стратегию, которая может улучшить результаты лечения.

В 2025 году в Китае был выпущен инновационный препарат, таргетно воздействующий на бета-амилоидные бляшки. Клинические данные подтверждают, что прием препарата можно прекратить после очистки от бляшек, при этом пациенты продолжают получать пользу. Препарат был включен в программы дополнительного государственного медицинского страхования во многих городах, включая Пекин.

Команда заявила, что их результаты также создают пул потенциальных мишеней для лекарств при неврологических заболеваниях.