Американские и канадские молекулярные биологи создали первую в истории «молекулярную карту», которая демонстрирует, как изменяется активность генов и химический состав 30 миллионов клеток коры мозга человека на разных стадиях его развития.
Эти данные помогут ученым понять механизмы развития аутизма, болезни Альцгеймера, эпилепсии и других заболеваний мозга, сообщила пресс-служба медицинской школы Университета Джонса Хопкинса (JHUSOM).
«Наша задача заключается в том, чтобы получить представление о том, как устроена кора мозга на уровне отдельных клеток, и раскрыть природу самых ранних стадий различных заболеваний мозга и задержек в развитии. Изучение изменений, которые происходят с клетками коры по мере её развития, углубит наше понимание природы заболеваний, возникающих в процессе развития плода, в детстве или в зрелом возрасте», — отметил профессор JHUSOM Карло Колантуони.
Профессор Колантуони и его команда подчеркивают, что значительная часть заболеваний нервной системы и различных нарушений её развития появляется еще во время внутриутробного развития или в первые месяцы и годы жизни. Механизмы их возникновения остаются загадкой для ученых, поскольку нейрофизиологи и молекулярные биологи не имели четкого понимания того, как именно происходят сбои в развитии нервной системы на уровне отдельных клеток.
Исследователи из США и Канады сделали значительный шаг к решению этой проблемы, объединив данные 188 крупных научных работ, посвященных изучению различных аспектов развития нервной системы на стадии внутриутробного развития и в детстве, а также во взрослой жизни. В рамках этих исследований ученые проследили, как меняется структура, состав и активность генов в наборе из 30 миллионов клеток коры мозга человека.
Профессор Колантуони и его коллеги разработали метод, который позволил им объединить и гармонизировать эти разнородные экспериментальные данные, и использовать их для создания первой в мире «молекулярной карты» развивающегося мозга человека. Эта карта отражает изменения активности отдельных генов и концентрации различных ферментов и белков в нейронах разных областей коры на протяжении её развития.
Аналогичные атласы ученые также подготовили и опубликовали в открытом доступе для развивающегося мозга мышей и макак-резусов. Их изучение и сопоставление с аналогичной «молекулярной картой» для человека поможет ученым раскрыть ранее неизвестные аспекты эволюции человеческого мозга, а также более точно подбирать аналоги человеческих заболеваний мозга для экспериментов на животных.
Фото: hi-tech.mail.ru