Система редактирования генома и болезнь Альцгеймера

«Модная» в современной нейробиологии система редактирования генома позволила обнаружить новый биомаркер болезни Альцгеймера. Открытие и методика опубликованы в Journal of Molecular Medicine.

Credit: UEx


Система CRISPR/Cas9 – пожалуй, самый популярный в настоящее время инструмент для редактирования геномов. Каждый день выходят десятки статей, посвящённых новым достижениям в генной инженерии, совершённым с использованием этой удивительно простой и дешёвой технологии.

Сама по себе система CRISPR/Cas имеется у бактерий и обеспечивает им приобретённый иммунитет к бактериофагам. Молекулы РНК, считываемые с локуса CRISPR, связываются с геномом вируса, попавшего в клетку, и притаскивают за собой белок Cas9, разрушающий вирусный геном. Оказалось, что, если в любую клетку доставить белок Cas9 (например, засунуть в клетку плазмиду, кодирующую его) и направляющую РНК, комплементарную какому-нибудь гену в клеточном геноме, то Cas9 внесёт в него разрыв и тем самым выключит его.

Конечно, такой удобный инструмент не могли оставить без внимания и нейробиологи. Они выяснили, что в нейронах пациентов с болезнью Альцгеймера практически отсутствует белок STIM1. Этот белок локализуется в эндоплазматическом ретикулуме и регулирует выход из него ионов кальция. Какова же его роль в патогенезе Альцгеймера? Для ответа на этот вопрос учёные с помощью CRISPR/Cas9 отключили ген STIM1 в клетках нейробластомы (естественно, в клетках, живущих в культуре, а не клеток реальной опухоли). И, действительно, эти клетки стали очень похожи на нейроны при болезни Альцгеймера: они демонстрируют признаки старения, их митохондрии имеют деполяризованную внутреннюю мембрану, менее активные дыхательные цепи и пониженную концентрацию кальция. Вероятно, отсутствие экспрессии белка STIM1 может служить верным признаком начинающейся болезни Альцгеймера.


Текст: Елизавета Минина

  1. Pascual-Caro, C., Berrocal, M., Lopez-Guerrero, A. M., Alvarez-Barrientos, A., Pozo-Guisado, E., Gutierrez-Merino, C., … Martin-Romero, F. J. (2018). STIM1 deficiency is linked to Alzheimer’s disease and triggers cell death in SH-SY5Y cells by upregulation of L-type voltage-operated Ca2+ entry. Journal of Molecular Medicine. doi:10.1007/s00109-018-1677-y
  2. https://www.jax.org/news-and-insights/jax-blog/2014/august/how-to-crispr-your-way-into-mouse-modeling

«Альцгеймера» узнают по походке

О попытках ранней диагностики болезнь Альцгеймера говорят очень много: это нейродегенеративное заболевание уверенно лидирует в списке подобных недугов. Только вчера мы писали про нарушения памяти как средство…

«Микробный Альцгеймер»: новые доводы за

Идея о том, что болезнь Альцгеймера связана с микроорганизмами, попавшими в мозг человека и вызвавшими нейровоспаление, не нова. Время от времени выходят статьи на эту…

Болезнь Альцгеймера: как агрегация бета-амилоида влияет на работу нейронов

Несмотря на широкую распространённость болезни Альцгеймера, причины её возникновения и развития до сих пор остаются не до конца ясными. Очередной шаг в сторону понимания этих…

В зрелости можно убежать от Альцгеймера в старости

Финские учёные, проследив на протяжении четверти века за более, чем тремя тысячами пар близнецов показали, что заниматься физической активностью в середине жизни очень пригодится вашему…

Болезнь Альцгеймера глазами невролога 

Болезнь Альцгеймера, пожалуй, самое известное неврологическое заболевание. Сегодня – день информирования об этом недуге, и наш ресурс совместно с Центром экстрапирамидных заболеваний ФМБА России не…

Вспомнить всё: как мыши вспоминали забытое при Альцгеймере

Куда деваются воспоминания при болезни Альцгеймера? Буквально за несколько лет при этой патологии человек может потерять не только картину прошлых событий, но и весь жизненный…

Интересный пациент: портрет Альцгеймера

Нет, в этой статье речь пойдет не о самом Алоисе Альцгеймере, о котором мы написали уже достаточно много, а о заболевании, названном в его честь –…

Как тропические актинии помогут в борьбе с «Альцгеймером»

Актинии вида Heteractis magnifica способны помочь в борьбе с болезнью Альцгеймера. Эти морские организмы содержат нейропротекторные вещества — пептиды, замедляющие воспалительный процесс и разрушение клеточных…

Лекарства против Альцгеймера: ещё одна попытка, новая мишень

Неудачи в клинических испытаниях «прорывных» препаратов против болезни Альцгеймера стали уже притчей во языцех (вот небольшойобзор провалов препаратов). Однако попытки найти «волшебную пулю» по определению Эрлиха…