Группа биологов во главе с профессором Гонг Ченом из Университета штата Пенсильвания сделали шаг вперед в поисках препарата, способного восстанавливать утерянные функции головного мозга в результате инсульта, черепно-мозговой травмы и таких состояний, как болезнь Альцгеймера. Ученые сумели превратить астроциты (тип глиальных клеток) в функционирующие нейроны, используя комбинацию всего 4 молекул.

Результаты исследования опубликованы в журнале Stem Cell Reports. Авторы сообщают, что преобразованные ими астроциты функционировали так же, как нормальные клетки мозга. Они формировали «сети» и «общались» друг с другом с помощью электрических и химических сигналов.

В отличие от нейронов, которые после повреждения головного мозга не восстанавливаются, глиальные клетки могут размножаться. При этом рядом они окружают участки поражения и формируют рубцы, которые, с одной стороны, защищают остальные нервные клетки от дальнейшего повреждения, а с другой – блокируют рост новых нейронов и передачу сигналов между ними. Попытки удалить рубцовые образования не увенчались успехом. Тогда были предприняты попытки активизировать астроциты рядом с погибшими клетками для создания новой функциональной ткани.

Ранее профессор Чен и его команда показали, что можно «химически перепрограммировать» астроциты с помощью присоединения к ним 9 молекул. Однако, когда после лабораторных исследований они стали изучать возможность внедрить методику в реальную медицинскую практику, процесс оказался слишком сложным.

Целью нового исследования стало создание комбинации из наименьшего количества молекул, которая сможет «перепрограммировать» астроциты в функционирующие нейроны. Ученые проверили сотни комбинаций, прежде чем им удалось найти эффективную формулу, включающую всего 4 молекулы.

Профессор Чен объясняет, что главное преимущество «химического программирования» заключается в том, что препараты с короткой формулой могут широко использоваться по всему миру, даже в бедных сельских районах, где нет больниц с высокотехнологичным оборудованием.

Авторы исследования указывают на то, что полученные результаты являются лишь первым шагом на пути к регенерации нейронов с помощью медикаментозного лечения. Еще предстоит проделать большую работу по разработке правильной формулы для идеального способа «упаковки» и «доставки» молекул препарата до органа-мишени и зоны повреждения, а также изучить побочные эффекты и безопасность нового лекарства.