Учени съставиха клетъчен атлас на базалните ганглии - ключова област в главния мозък

Учени от САЩ са съставили клетъчен атлас на жизненоважна мозъчна област – базалните ганглии, която участва във функции като движението, вземането на решения, емоциите и формирането на навици, предаде Ройтерс.
Постижението може да подпомогне разработването на нови методи за лечение на редица тежки заболявания.
Изследователите са картографирали типовете клетки и клетъчната генна активност в базалните ганглии – взаимосвързана съвкупност от структури, намираща се дълбоко в главния мозък, при хора, мишки, макаци и мармозетки.
Дисфункцията на базалните ганглии се свързва със състояния като болест на Паркинсон, болест на Хънтингтън, шизофрения, синдром на Турет, биполярно разстройство, обсесивно-компулсивно разстройство и зависимости.
„Важно е да разберем структурата и функцията на базалните ганглии, за да разработим ефективни методи за лечение на тези заболявания“, каза специалистката по невронауки Хункуей Дзън от института „Алън“ в Сиатъл и един от ръководителите на изследването, публикувано в сп. Cell и свързани с него издания.
„Това е важен етап от пътя ни към създаването на цялостен, подробен, мултимодален и съгласуван между видовете клетъчен атлас на целия човешки мозък, като целевата дата е някъде през 2028 г.“, добави Дзън.
Изследването е проведено в рамките на инициативата BRAIN – проект, стартирал през 2014 г. с цел задълбочаване на познанията за мозъка и осъществяван с подкрепата на Националните институти по здравеопазване на САЩ (National Institutes of Health – NIH).
Представените днес трудове предлагат първата изчерпателна клетъчна „пътна“ карта за която и да е област на мозъка.
„Досега не съществуваше справочник, описващ всеки клетъчен тип в човешките базални ганглии, както и начина, по който те регулират своите гени“, каза Джоузеф Екер, молекулярен биолог и генетик в института „Солк“ в Ла Хоя, Калифорния, и един от ръководителите на изследването.
„В краткосрочен план атласът служи като справочен ресурс за изследователите. Ние изучаваме ген, свързан с болестта на Паркинсон, и вече можем да видим кои видове клетки активират този ген и кои ДНК превключватели са активни в тях“, казва Екер.
В по-дългосрочен план атласът може да помогне за идентифицирането на мишени, специфични за определени клетъчни типове, които да се използват при генна терапия и генно редактиране, допълва ученият.
Атласът също така предоставя отправна точка за сравняване на болна със здрава тъкан.
Терапиите, основани на новото изследване, са все още далеч в бъдещето, посочва Джоузеф Екер.
Наред с другите открития изследователите са идентифицирали нов тип мозъчна клетка, свързана с шизофренията и биполярното разстройство, документирали са генетични промени в конкретни видове клетки, които биха могли да играят роля при аутизма, и са открили промени в генната активност в определени клетки, свързани със стареенето.
Използвайки мозъчна тъкан от починали човешки донори, изследователите са анализирали 21 милиона клетки в базалните ганглии при хората, както и още милиони клетки при другите три вида.
„Разбирането на клетъчния състав на тази мозъчна структура при различните видове ще позволи сравнителни анализи на функциите, както и на моделите на свързаност и реакциите към фармакологични интервенции“, каза невроложката и биохимичка от института „Солк“ Маргарита Беренс, която също е сред ръководителите на изследването.
Поради етични съображения много изследвания не могат да бъдат проведени с използване на мозъчна тъкан от живи хора. Голяма част от досегашните познания за базалните ганглии, както и повечето първоначални изпитвания на нови методи за лечение, произтичат от проучвания, включващи мишки и маймуни, отбелязват учените.