Лаборатория доктора Йонгчао Ма из Детского научно-исследовательского института Стэнли Манна в детской больнице Анн и Роберта Х. Лурье в Чикаго обнаружила, как генетический дефект при синдроме хрупкого Х – типе аутизма – задерживает выработку нейронов (нервов). клетки) в критический момент в развитии мозга зародыша. В исследовании, опубликованном в Cell Reports доктор Ма и его коллеги описывают ранее неизвестный регуляторный механизм, контролирующий дифференцировку стволовых клеток в нейроны. Они выявили ранние сбои в этом процессе при синдроме хрупкого Х, наиболее распространенном наследственном нарушении интеллекта у детей.

«Во время эмбрионального развития мозга необходимо производить правильные нейроны в нужное время и в нужном количестве», – говорит доктор Ма, старший автор и исследователь в Lurie Children's, а также доцент кафедры педиатрии, неврологии и Физиология в Северо-Западном университете, медицинская школа им. Файнберга. «Мы сосредоточились на том, что происходит в стволовых клетках, что приводит к замедлению производства нейронов, которые отвечают за функции мозга, включая обучение и память. Наши открытия проливают свет на самые ранние стадии развития болезни и предлагают новые цели для потенциальных методов лечения».

Другие исследования в области развития хрупкого Х были сосредоточены на взаимодействиях между зрелыми нейронами. Исследование доктора Ма впервые предложило новое понимание болезни на уровне стволовых клеток.

Синдром хрупкости X встречается примерно у 1 из 4000 мужчин и у 1 из 8 000 женщин. Это вызвано мутацией в гене под названием FMR1 который кодирует белок под названием FMRP. Генетический дефект приводит к снижению белка FMRP. Ранее функция белка FMRP во время раннего развития мозга не была известна.

Д-р. Ма и его коллеги обнаружили, что в стволовых клетках белок FMRP играет ключевую роль в качестве «читателя» химической метки (называемой m ⁶ A) на РНК. Этот тег содержит инструкции о том, как обрабатывать РНК. Прочитав эти инструкции, белок FMRP экспортирует РНК из ядра в цитоплазму клеток, где меченные m ⁶ A РНК станут белками, которые контролируют дифференцировку стволовых клеток в нейроны.

«Мы показываем, как снижение количества белка FMRP в нервных стволовых клетках приводит к уменьшению ядерного экспорта m ⁶ A-меченых РНК и, в конечном итоге, к замедлению производства нейронов, которые необходимы для здорового развития мозга , – говорит первый автор Бриттани Иденс, аспирант Межведомственной программы нейробиологии Северо-Западного университета, работающий в лаборатории доктора Ма. «Наши результаты также расширяют понимание того, как регулируется поток генетической информации от ДНК к РНК к белку, что является центральным вопросом в биологии».

«В настоящее время мы изучаем, как стимулировать активность белка FMRP в стволовых клетках, чтобы скорректировать время производства нейронов и обеспечить, чтобы правильное количество и типы нейронов были доступны для развивающегося мозга», – говорит доктор Ма. , «Возможна генная терапия для синдрома хрупкого Х».