Гостевая статья ко Дню благодарности: почему болезнь Гентингтона может быть лучшей инвестицией в нейронауку

Каждый год в День благодарности — 23 марта — сообщество болезни Гентингтона (БГ) делает паузу, чтобы поблагодарить исследователей, клиницистов, семьи и активистов, которые делают эту работу возможной.

В этом году мы отмечаем это событие, публикуя гостевую статью Роя Маймона, доктора философии, доцента кафедры биомедицинской инженерии в Нью-Йоркском университете и исследователя БГ, специализирующегося на стволовых клетках и регенерации мозга. Рой недавно опубликовал статью-мнение, в которой предположил, что БГ с её уникальной генетической ясностью, предсказуемым течением заболевания и глубоко сплочённым сообществом может быть одной из наиболее эффективных отправных точек для понимания и восстановления мозга.

Мы подумали, что нет лучшего дня, чем День благодарности, чтобы поделиться этим. БГ дала нейронауке так много. Статья Роя объясняет почему.

Здесь мы с гордостью публикуем гостевую статью Роя его собственными словами. Далее следует его точка зрения, представленная здесь как голос, который мы хотим усилить: исследователь, который пришёл в науку о БГ и нашёл не просто интересную проблему, но и сообщество, частью которого стоит быть.

Редкое заболевание с необычной ясностью

Нейронаука редко располагает чистыми экспериментами.

Большинство заболеваний мозга представляют собой мозаику генов риска, старения, образа жизни и случайности, которые скрывают их происхождение.

БГ отличается.

Она начинается с единственной генетической экспансии — повторяющегося участка букв ДНК в гене хантингтина (HTT). Если вы унаследуете достаточно длинный повтор, вы заболеете. Эта резкая ясность делает БГ научно бесценной.

Именно этот тезис я выдвинул в недавнем эссе в Trends in Molecular Medicine под названием «Болезнь Гентингтона — лучшая инвестиция в нейронауку сегодня». Заголовок статьи был размещён на обложке выпуска, отражая простую идею: БГ может быть одной из наиболее эффективных отправных точек для понимания и восстановления мозга.

Сила молекулярных часов

Экспансия HTT действует как молекулярные часы.

За десятилетия до первого непроизвольного движения или незначительного когнитивного изменения анализ крови может выявить, кто является носителем экспансии.

Немногие неврологические заболевания предлагают такую предсказуемость.

Эта предсказуемость позволяет исследователям задать вопрос, который практически невозможен в других случаях. Например, что произойдёт, если мы вмешаемся до того, как нейроны начнут погибать?

Заболевание с предсказуемым течением

Изменения мозга при БГ следуют удивительно последовательной схеме.

Раннее повреждение сосредоточено в стриатуме — глубокой структуре мозга, участвующей в движении и принятии решений. Со временем вовлекаются связанные области внешней извилистой части мозга, называемой корой.

Даже внутри стриатума некоторые нейроны особенно уязвимы, в то время как их соседи остаются относительно устойчивыми.

Почему одни клетки хрупкие, а другие выносливые — это важная загадка. БГ предлагает контролируемую систему для её изучения.

Испытательный полигон для новых методов лечения

Поскольку генетическая причина БГ настолько точна, заболевание стало испытательным полигоном для новых методов лечения.

Антисмысловые олигонуклеотиды (АСО) направлены на снижение выработки вредного белка хантингтина. Генная терапия пытается доставить долговременные генетические инструкции, которые изменяют экспрессию гена. Другие подходы нацелены на механизмы репарации ДНК, которые, как считается, управляют экспансией повторов.

Не каждое клиническое испытание увенчалось успехом. Но каждое из них обострило наше понимание биомаркеров, доставки лекарств и того, как измерять изменения в человеческом мозге.

Может ли мозг восстановить себя?

БГ также поднимает ещё более амбициозный вопрос.

Может ли взрослый мозг регенерировать?

Стриатум расположен рядом с субвентрикулярной зоной — одним из немногих мест во взрослом мозге, способных генерировать новые нейроны.

Мы и другие показали в исследованиях на животных, что усиление этого процесса создания новых нейронов, называемого нейрогенезом, может частично восстановить повреждённые цепи. Другие экспериментальные стратегии включают трансплантацию здоровых клеток в поражённые области мозга.

Эти идеи остаются на ранней стадии, но БГ предоставляет уникально измеримый испытательный полигон. Она предоставляет известную мутацию, определённые клетки-мишени и предсказуемые сроки до начала заболевания.

Если регенерация сработает при БГ, это может изменить наше представление о лечении нейродегенерации в целом.

В моей лаборатории мы продвигаем эту идею вперёд и используем БГ в качестве модели.

Люди, стоящие за наукой

Уникальность БГ заключается не только в биологии. Это также люди.

Мир БГ необычайно сплочён.

Это одна из немногих областей биомедицины, где люди с БГ, учёные и клиницисты находятся в одном пространстве. Мы регулярно встречаемся с семьями. Мы видим их мужество и их юмор.

Мы празднуем вместе и скорбим вместе.

Именно эта культура делает исследования БГ не просто продуктивными, но и глубоко личными. Когда вы присоединяетесь к этому сообществу, вы становитесь частью чего-то, что действительно имеет значение.

На встречах по БГ наука редко останавливается, когда заканчиваются доклады.

Идеи продолжаются в коридорах, за ужинами и иногда в неожиданных местах. На одной из недавних встреч я и мои коллеги и дорогие друзья, также исследователи БГ, Карлос Чильон Маринас и Соня Васкес-Санчес, даже организовали импровизированную вечеринку в кемпере, который мы арендовали во время конференции, где разговоры между учёными, клиницистами и семьями продолжались до позднего вечера.

Такие моменты часто порождают новые сотрудничества.

Они являются частью причины, по которой эта область развивается так быстро.

Почему инвестиции в БГ приносят пользу всем

БГ поражает примерно одного из ~4 000 человек во всём мире.

Это число может показаться небольшим, но его научное влияние огромно.

Каждый доллар, вложенный в БГ, создаёт инструменты, модели и биомаркеры, которые ускоряют открытия во всей нейронауке.

Для студентов это один из самых быстрых способов изучить науку с реальным переносом в терапию.

Для спонсоров и инвесторов это необычайно эффективное место для размещения ресурсов.

Сегодня исследования БГ охватывают множество дисциплин. Линии стволовых клеток, созданные от пациентов, тщательное отслеживание симптомов в зависимости от прогрессирования заболевания, крупные исследования естественной истории, передовая визуализация и генная терапия — всё это способствует растущему потоку преобразования науки в лекарства.

Немногие заболевания предлагают такой полный мост между молекулярной биологией и клинической медициной.

Центр будущих открытий

Я считаю, что Нью-Йоркский университет (НЙУ) уникально позиционирован для того, чтобы служить национальным центром исследований болезни Гентингтона.

Университет объединяет инженерию, нейронауку, клиническую медицину и науку о данных в единой экосистеме. Открытия могут быстро переходить от молекулярного понимания к клиническим испытаниям с участием пациентов.

НЙУ также располагает сильными программами в области генной терапии, РНК-терапии, разработки биомаркеров и вычислительного моделирования.

Не менее важно то, что его близость к крупным клиническим центрам и сообществам БГ позволяет поддерживать постоянное взаимодействие с семьями, живущими с БГ.

План восстановления мозга

Если конечная цель нейронауки — понять мозг достаточно хорошо, чтобы восстановить его, болезнь Гентингтона может предложить наиболее прямой путь вперёд.

Её генетическая ясность превращает сложность в возможность.

Её исследовательская инфраструктура превращает инвестиции в результат.

А её сообщество превращает науку в принадлежность.

Для меня БГ — это больше, чем заболевание для изучения.

Это план того, как нейронаука может перейти от открытия к излечению.