Ученые из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего сделали новаторское открытие, которое может произвести революцию в области регенеративной медицины. Используя метод секвенирования РНК одной клетки, они выявили новый биомаркер, позволяющий предсказать, будут ли восстанавливаться нейроны после травмы. Это открытие может помочь в разработке регенеративных методов лечения повреждений спинного мозга и других неврологических заболеваний.
Нейроны - это основные клетки, из которых состоит наш головной и спинной мозг. Однако, как известно, после травмы они восстанавливаются медленно, а многие нейроны не восстанавливаются полностью. Это является серьезным препятствием на пути разработки эффективных методов лечения повреждений спинного мозга и других неврологических заболеваний.
Исследователи сосредоточили свое внимание на нейронах кортикоспинального тракта, отвечающего за управление движением. Эти нейроны наименее склонны к регенерации аксонов - длинных тонких структур, с помощью которых нейроны общаются друг с другом. Именно поэтому травмы головного и спинного мозга часто приводят к необратимым повреждениям.
С помощью секвенирования одноклеточной РНК исследователи проанализировали экспрессию генов в нейронах, полученных от мышей с повреждениями спинного мозга. Они обнаружили, что некоторые гены постоянно активируются в регенерирующих нейронах, а другие - нет. Это позволило выявить специфический биомаркер, который может быть использован для прогнозирования регенерации нейронов после травмы.
Для проверки своего открытия исследователи использовали молекулярные методы, чтобы стимулировать регенерацию нейронов. Они обнаружили, что биомаркер надежно предсказывает, какие клетки будут регенерировать, а какие нет.
"Данное исследование наглядно демонстрирует возможности технологии секвенирования одиночных клеток", - говорит старший автор Биньхай Чжэн, доктор философии. "То, что мы здесь обнаружили, может стать началом нового поколения сложных биомаркеров, основанных на одноклеточных данных".
Последствия этого открытия весьма значительны. Получив надежный биомаркер регенерации нейронов, ученые смогут разработать целевую терапию для усиления регенерации у пациентов с повреждениями спинного мозга и другими неврологическими заболеваниями. Это потенциально может привести к улучшению результатов и повышению качества жизни людей, пострадавших от этих разрушительных травм.
Исследователи с оптимизмом смотрят в будущее регенеративной медицины. "Подобно тому, как каждый человек индивидуален, каждая клетка имеет свою уникальную биологию", - говорит Чжэн. "Изучение мельчайших различий между клетками может многое рассказать нам о том, как эти клетки работают".
Этот прорыв в понимании регенерации нейронов способен изменить ландшафт регенеративной медицины. При дальнейших исследованиях и разработках ученые смогут раскрыть полный регенеративный потенциал нейронов и разработать эффективные методы лечения повреждений спинного мозга и других неврологических заболеваний.
