Фиброз печени под прицелом
Исследователи Калифорнийского университета выполнили эксперименты на животных, результаты которых свидетельствуют о принципиальной возможности излечения фиброза печени. Мартина Бак и Марио Чойкер пришли к заключению, что процесс перерождения печеночной ткани можно не только остановить, но даже обратить вспять.
Фиброз печени довольно распространенное заболевание. Он возникает как следствие хронического алкоголизма, вирусного гепатита, ожирения, отравления и еще целого ряда факторов. Во всех случаях в печени накапливается жесткая волокнистая соединительная ткань, которая постепенно замещает ее функциональные клетки, гепатоциты. Со временем печень оказывается настолько зарубцованной, что перестает нормально работать. Далеко зашедший фиброз обычно заканчивается циррозом печени.
Основным компонентом рубцовой ткани является белок коллаген. В печени расположены специализированные клетки, которые его производят – их называют стеллатными. В здоровой печени коллаген не только синтезируется, но и разрушается, причем эти процессы находятся в равновесии. Если же соединительная ткань производится быстрее, чем деградирует и выводится из печени, можно говорить о развитии фиброза.
Все эти вещи давно известны. Но вот и нечто новое. Ученые из Сан-Диего доказали, что стеллатные клетки начинают работать с перегрузкой под воздействием фермента с мудреным названием “рибосомальная S6 киназа», сокращенно RSK. Его исследуют во многих лабораториях – в основном, из-за того, что подозревают в связях с некоторыми разновидностями рака. Бак и Чойкер решили попробовать подавить процесс рубцового перерождения печеночной ткани посредством воздействия на этот фермент. Эту идею они подвергли экспериментальной проверке – естественно, не на людях, а на животных.
И все у них получилось. Для начала ученые стали пичкать мышей токсичным веществом, от которого у тех развился обширный фиброз, соперничающий по тяжести с циррозом. Затем им начали вводить пептид, который химически связывался с молекулами фермента RSK и гасил их реакционную способность. Для чистоты эксперимента мышей продолжали травить тем же токсином. Несмотря на это, у всех животных клинические признаки фиброза печени либо значительно ослабли, либо исчезли вовсе.
Конечно, от опытов на мелких грызунах еще далеко до клинических испытаний. Тем не менее, результаты калифорнийских ученых позволяют надеяться, что врачи со временем получат оружие против фиброза печени. Не исключено, что новое исследование поможет и созданию лекарств против другого опаснейшего заболевания – фиброза легочной ткани.
Хромосомный ремонт
Исследователи из США и Индии обнародовали результаты экспериментов, которые указывают на принципиальную возможность лечения тяжелого генетического заболевания – синдрома ломкой Х-хромосомы.
Эта болезнь возникает в результате мутации гена FMR1, локализованного в женской половой хромосоме, Х-хромосоме. Дефектный ген запускает синтез белка FMRP, благодаря которому длинное плечо Х-хромосомы сужается на конце. Деформированная хромосома выглядит так, как будто она в любой момент может переломиться – отсюда и название болезни.
Эта генная аномалия приводит ко множеству патологий, например, к нарушениям зрения и дефектам сердечных клапанов. Она также служит одной из главных генетических причин умственной отсталости. Именно это объясняет название дефектного белка – fragile X mental retardation protein, белок задержки умственного развития при ломкой Х-хромосоме.
Поскольку мужчины имеют одну единственную Х-хромосому, большинство мальчиков, рожденных с этим генетическим дефектом, страдают олигофренией. Иногда такие дети даже обладают нормальным коэффициентом интеллекта, но демонстрируют неспособность к обучению. Женщины имеют по две Х-хромососы, из которых как правило поражается только одна, поэтому у них симптомы умственной отсталости выражены слабее.
Ученые давно подозревали, что синдром ломкой Х-хромосомы связан с перевозбуждением некоторых нервных рецепторов, реагирующих на глутамат, вещество из семейства нейротрансмиттеров, играющее основную роль в передаче химических сигналов между нервными клетками. Рецепторы этой группы используют специфический белок mGluR5 (его название расшифровывается как метаботропный рецептор глутамата типа 5). Отсюда возникла гипотеза, что снижение активности гена, ответственного за производство этого белка, может ослабить проявления синдрома ломкой Х-хромосомы.
Новые эксперименты профессора Массачусетского технологического института Марка Бэра и его коллег сделали эту гипотезу куда более правдоподобной. Ученые работали с мышами, на которых моделируется синдром ломкой Х-хромосомы. Они скрестили самцов таких мышей со здоровыми самками, у которых отсутствовала одна из копий этого гена. В результате организм мышей-потомков продолжал синтезировать белок mGluR5, но только в половинном количестве. Эти мыши отличаются почти нормальным поведением и демонстрируют очень слабые проявления синдрома ломкой Х-хромосомы.
Нет сомнения, что результаты представляют немалый интерес не только для нейрофизиологии, но и для медицины, в целом. Препараты, блокирующие белок mGluR5, уже созданы и готовы к клиническим испытаниям. Профессор Бэр считает вполне возможным, что эти лекарства помогут больным синдромом ломкой Х-хромосомы.
Трансплантированные клетки против гемофилии
Нью-йоркские исследователи в опытах на животных вылечили гемофилию с помощью пересадки клеток.
Эти эксперименты выполнили сотрудники Медицинского колледжа им. Эйнштейна во главе с проф. Сандживом Гуптой. Они работали с мышами специально выведенной линии, которых уже давно используют в качестве биомоделей гемофилии типа А, самой распространенной формы этой генетической болезни. Им были подсажены клетки печеночного эндотелия, взятые у здоровых животных. Те мыши, у которых эти клетки лучше всего прижились и нормально заработали, через три месяца уже не демонстрировали признаков гемофилии
Этот эксперимент был поставлен для проверки вполне конкретной гипотезы. Гемофилия типа А возникает из-за дефекта гена, который кодирует антигемофильный глобулин, один из белков, участвующих в процессе свертывания крови. Этот белок, который также называют фактором VIII, синтезируется в различных органах, в том числе и в печеночной ткани. Эта ткань образована клетками разных типов, и ученые не знали, какие из них служат фабриками по производству антигемофильного глобулина.
Многие специалисты полагали, что фактор VIII секретируют основные клетки печени, гепатоциты. Однако профессор Гупта несколько лет назад пришел к заключению, что эту задачу в основном выполняют выполняют специализированные эндотелиальные клетки, выстилающие синусоидные капилляры печени. Судя по полученным результатам, он оказался прав.
Болеутоляющий ген
Нью-йоркские исследователи успешно испытали на животных экспериментальный метод генной терапии, направленной на защиту от хронических болей. Эти опыты были проведены в медицинском институте при больнице «Маунт-Сайнай» под руководством профессора гематологии Андреаса Бетлера. В качестве лечебного средства ученые применили ген, кодирующий синтез естественного анальгетика, так называемого эндогенного опиоида. Эти вещества вырабатывает нервная система для подавления болевых ощущений. Их название объясняется тем, что они действуют аналогично противоболевым лекарственным препаратам, которые получают из опия.
Экспериментаторы заставили целебный ген работать непосредственно в тканях спинного мозга. Для этого его встроили в полностью обезвреженный аденовирус, который был затем введен в спинномозговую жидкость крыс. Ученые выбрали зону инъекции таким образом, чтобы вирус проник в спинномозгововые нейроны, контролирующие передачу болевых ощущений. Расчет был на то, что встроенный ген внедрится в наследственный аппарат этих клеток и заставит их производить болеутоляющий белок. В этом случае можно было ожидать, что инфицированные нейроны станут блокировать болевые сигналы, идущие от периферических нервов, не позволяя им достичь головного мозга.
Именно это и произошло. Крысы, на которых проверили новую лечебную процедуру, ранее испытывали невропатические боли конечностей, на которые их обрекли с помощью хирургической операции. После введения лечебного гена эти боли полностью прекратились. Ученые выяснили, что одна единственная инъекция снимает боль как минимум на три месяца, а возможно, что и на целый год.
Профессор Бетлер считает, что такая методика скорее всего поможет и людям. Сейчас для облегчения сильных болей врачи обычно назначают морфин, кодеин и другие опиаты. Эти лекарства действительно забивают болевые ощущения, однако распространяются по всему организму и вызывают опасные побочные эффекты. Поскольку новая генная терапия ограничивает свое воздействие только группой нейронов спинного мозга, она по идее не должна вносить расстройство в работу всей нервной системы. Эта гипотеза звучит очень правдоподобно, однако ее еще предстоит проверить в дальнейших исследованиях.
