Согласно исследованию Northwestern Medicine, опубликованному в Biological Psychiatry, нацеливание на передачу сигналов кальция в нейронах представляет собой многообещающий терапевтический подход для лечения редкой формы шизофрении.

«Это первый случай, когда человеческие нейроны были созданы и охарактеризованы от пациентов с шизофренией с дупликацией 16p11.2, одним из наиболее важных генетических факторов риска при шизофрении, и впервые обнаружена передача сигналов кальция как центральная аномалия в нейронах шизофрении. », — сказал Питер Пензес, доктор философии, профессор психиатрии и поведенческих наук Рут и Эвелин Данбар и старший автор исследования.

Шизофрения характеризуется слуховыми и зрительными галлюцинациями, бредом и проблемами с формированием и сортировкой мыслей, что серьезно влияет на продуктивность и общее качество жизни. Заболевание, поражающее примерно один процент населения в целом , имеет сильные генетические ассоциации, однако точные вовлеченные гены неизвестны.

Пациентов с шизофренией можно лечить нейролептиками, однако эти препараты воздействуют только на «положительные симптомы», такие как галлюцинации и бред, и не лечат когнитивные симптомы, такие как расстройство мышления. По словам Пензеса, несмотря на доступность нейролептиков, только некоторые пациенты реагируют на них, и разработка новых методов лечения сталкивается с трудностями.

«Этому препятствует тот факт, что исследования на животных моделях, например на мышах, плохо переносятся на людей. Другими словами, некоторые новые лекарства могут хорошо работать в экспериментальных исследованиях на животных, но терпят неудачу при клинических испытаниях на людях » . сказал Пензес, который также является профессором неврологии, фармакологии и директором Центра аутизма и нейроразвития.

Потенциальным решением для разработки новых методов лечения шизофрении являются индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), клетки, полученные из крови или кожи пациента, которые можно перепрограммировать в клетки любого типа в организме, включая нейроны.

В текущем исследовании исследователи создали нейроны, полученные из iSPC, от двух пациентов с редкой формой шизофрении, содержащих мутацию «дупликация 16p11.2», которая увеличивает риск развития шизофрении в шестнадцать раз, и трех здоровых пациентов. Линии нейронных клеток выращивали в лаборатории Пензеса в течение семи недель, пока не сформировались полные нейронные сети.

Используя несколько передовых методов, включая микроскопию с визуализацией кальция, высокопроизводительную электрофизиологию и секвенирование РНК, исследователи обнаружили, что передача сигналов кальция — когда нейроны взаимодействуют с использованием ионов кальция для обеспечения клеточной передачи сигналов и других важных внутриклеточных функций — функционирует ненормально в клетках мозга пациентов с шизофренией, когда по сравнению со здоровыми нейронами.

По словам Пензеса, следующие шаги будут включать использование этих нейронов, полученных из iSPC, для скрининга новых лекарств для лечения этой генетической формы шизофрении. В случае успеха препараты могут быть полезны для лечения пациентов с шизофренией в целом и другими неврологическими расстройствами.

«Мутация 16p11.2 также является важным фактором риска развития аутизма, поэтому такие препараты можно было бы также тестировать для лечения аутизма», — сказал Пензес.