Нейронам нужна помощь: от научного открытия до таблетки от Паркинсона

В 2019 году вам была присуждена премия правительства России за открытие новых механизмов развития нервных систем животных. После того, как прозвучали слова о возможных перспективах его применения в лечении болезней Паркинсона и Альцгеймера, к вам приходили на работу и буквально на коленях умоляли помочь. А на тот момент были известны лишь фундаментальные механизмы глионейрональной трансформации. Достигнут ли прогресс по переводу вашего открытия в прикладное русло?

— В 2014-м вышла наша статья в международном журнале Science о новых потенциях глии превращаться в нейроны у эмбрионов мышей. Это открытие вселило в учёных и медиков надежду, что глиальные клетки, а они наряду с нейронами составляют более половины клеток ЦНС, можно использовать для их переспециализации в нейроны — и тем самым помочь людям, страдающим нейродегенеративными заболеваниями, среди которых болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Поскольку нейроны — эти тип клеток, которые не делятся, кроме отдельных популяций, их надо как-то возместить. Сами по себе глиальные клетки не могут превратиться в нейроны, но если им помочь, то это возможно.

Конечно, речь пока не идёт ни о какой таблетке. Но эксперименты на живых трансгенных мышах, предрасположенных, например, к паркинсонизму, убедительно показывают обнадёживающие результаты. Во-первых, появление утраченных в результате болезни нейронов. Во-вторых, поведенческие эксперименты показывают улучшение ориентации мыши в пространстве и восстановление моторных способностей. Безусловно, это направление перепрограммирования клеток не стоит на месте, а новые результаты на мышах дают надежду, что новые методы восстановления нейронов в дальнейшем можно будет использовать уже на пациентах.

Наши исследования направлены на разработку ещё более эффективных протоколов превращения глиальных клеток в определённые типы нейронов, а также изучение новых функций глиальных клеток в норме и нейрорегенерациях. Только апробированные на модельных животных новые протоколы трансформации глии можно в дальнейшем использовать для человека. Этим сейчас занимаются учёные во многих лабораториях мирового уровня.

Исследователи свойств электрона, радиоактивности или других явлений вряд ли представляли себе заранее кардинальные изменения, случившиеся впоследствии благодаря им, и тем более коммерческую отдачу. Вы тоже не ставили задачу "найти лекарство от Альцгеймера"?

— В большинстве случаев только фундаментальные глубокие исследования приводят к таким прорывам. Наше открытие, приведшее к огромной волне международных экспериментальных работ в области изучения нейрозаболеваний, — это результат фундаментального изучения. Никто в мире не предполагал даже, что глия способна превращаться в нейроны.

Насколько важно для достижения результата взаимодействие с иностранными коллегами?

— Наука — международный и совместный труд большого количества учёных. Безусловно, для получения прорывных данных мирового уровня, коллаборации — это реальная необходимость и получение больших данных о сложных процессах, происходящих в нашем организме.

В России работы в данном направлении ведутся в недавно созданном Центре персонализированной медицины на базе НМИЦ им. В. А. Алмазова в Петербурге, где созданы подходящие условия, коллекция уникальных трансгенных мышей. Также очень серьёзно клеточными потенциями глии занимаются наши коллеги из Каролинского медицинского университета (Швеция) и Медицинским университетом Вены (Австрия).

Мы плотно коллаборируем с коллективами из европейских научных центров и активно публикуем данные в международных журналах.

Можете ли анонсировать ещё какие-то результаты наблюдений за развитием нервной системы моллюсков, иглокожих, рыб?

— Спасибо, что подняли и эту тему. Изучая биологию нервной системы как любопытный учёный, ты всегда ищешь новые модельные системы, животных, у которых тоже есть нервная система, но устроена она немного проще и содержит меньшее количество клеток. К этим животным относятся беспозвоночные, в том числе морские.

Рыбка данио (зебрафиш) стала уже известной модельной системой для изучения развития и патологий нервной системы. Мы также используем трансгенные линии данио в экспериментах с глией и также показали в 2021-м, что и у рыб глия способна превращаться в нейроны. Вывод: этот механизм очень древний и поэтому консервативный.

Использование разных моделей, беспозвоночных и позвоночных, даёт нам более полную картину о большом разнообразии механизмов развития и гомеостаза нервных систем, их пластичности, а это позволяет более широко взглянуть на потенции нервных систем, о которых мы ещё мало знаем.

Болезни Паркинсона и Альцгеймера страшат многих, кто пересекает определённый возрастной рубеж, а то и вовсе молодых людей. Изучайте языки, занимайтесь спортом, не теряйте вкуса к жизни — гласят распространённые советы. Что скажете вы как учёный?

— Всё, что вам советуют врачи, нужно, безусловно, выполнять и следовать инструкциям. И изучение иностранных языков, и занятия спортом, и путешествия, и особенно чтение — это всё способы активации нейронов и их установившихся связей и даже приобретение новых связей между нейронами, что очень важно при нейрозаболеваниях. Тут я точно согласен с рекомендациями врачей, но сам раздавать советы не могу.