Сотрудничество под руководством UCLA идентифицировало специфическую сеть генов и образец экспрессии генов у мышей, которые способствуют восстановлению периферической нервной системы на мышиной модели. Исследователи обнаружили, что такой сети не существует в центральной нервной системе. Исследователи также нашли лекарство, которое может способствовать регенерации нервов в центральной нервной системе.
Исследование опубликовано в онлайн-выпуске журнала Neuron.Нервные клетки по всему телу отвечают за передачу и получение электрических сообщений клеткам и тканям в других системах органов. «Мы знаем, что эта передача сообщений может быть нарушена травмой, и восстановление нервных клеток после травмы во многом зависит от их местоположения», — сказал Виджайендран Чандран, научный сотрудник отдела неврологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и первый автор исследования.
«Понимание этих молекулярных различий в поврежденных нервных клетках в конечностях, где происходит регенерация, по сравнению с поврежденными нервными клетками в спинном мозге, где регенерация не удается, откроет возможность разработать лечение для усиления регенерации нейронов в центральной нервной системе после травмы. "Исследователи измерили реакцию регуляции генов на уровне информационной РНК или мРНК в каждом случае травмы. Генная регуляция — это процесс включения и выключения генов, гарантирующий, что гены экспрессируются в нужное время.
Информационная РНК несет информацию от гена, который в длинном молекулярном каскаде в конечном итоге сообщает белку, что ему делать.Исследователи разработали уникальный набор алгоритмов для изучения взаимодействия различных групп генов и порядка их экспрессии.«Это позволило нам найти общие закономерности, которые коррелируют с регенерацией в периферической нервной системе, и в рамках этих паттернов мы смогли идентифицировать несколько ранее неизвестных генов, которые улучшают восстановление», — сказал доктор Дэн Гешвинд, старший автор исследования и профессор. неврологии, психиатрии и генетики человека в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.
«Но мы не обнаружили этих паттернов в центральной нервной системе. Это было главным достижением — беспристрастное определение всей сети путей, включаемых в периферической нервной системе при ее регенерации, ключевые аспекты которой отсутствуют. в центральной нервной системе ».Затем, в качестве доказательства принципа того, что глобальные паттерны экспрессии генов могут использоваться для скрининга лекарств, имитирующих тот же паттерн, исследователи использовали общедоступную базу данных в Институте Броуда для поиска такого препарата.
Это привело их к амброксолу, который значительно улучшает восстановление центральной нервной системы.«Мы взволнованы этим исследованием, потому что из него вышло несколько первых», — сказал Гешвинд. «Хотя нам еще предстоит пройти долгий путь от исследований на мышах до людей, мы представляем новую парадигму, которая никогда не применялась к нервной системе».