Американские и канадские молекулярные биологи подготовили первую в истории "молекулярную карту", которая отражает то, как меняется активность генов и химический состав 30 млн клеток коры мозга человека по мере его развития. Эти сведения помогут ученым раскрыть механизмы развития аутизма, болезни Альцгеймера, эпилепсии и других болезней мозга, сообщила пресс-служба медшколы Университета Джонса Хопкинса (JHUSOM).
"Наша цель заключается в получении понимания того, как устроена кора мозга на уровне отдельных клеток, и в раскрытии природы самых ранних стадий различных болезней мозга и задержек развития. Изучение тех превращений, которые претерпевают клетки коры по мере ее развития, улучшит наше понимание природы болезней, возникающих во время развития плода, в детстве или взрослые годы жизни", — заявил профессор JHUSOM Карло Колантуони, чьи слова приводит пресс-служба медшколы.
Как отмечают профессор Колантуони и его коллеги, значительная часть болезней нервной системы и различных нарушений ее развития возникает еще во время внутриутробного развития или в первые месяцы или годы жизни. Механизмы их появления пока остаются загадкой для ученых, так как у нейрофизиологов и молекулярных биологов не было четкого понимания того, как именно возникают сбои в процессе развития нервной системы на уровне отдельных клеток.
Американские и канадские исследователи сделали большой шаг к решению этой проблемы, объединив результаты 188 крупных научных работ, посвященных изучению отдельных аспектов развития нервной системы во время внутриутробного развития и детства, а также во взрослые годы жизни. В рамках этих исследований ученые проследили за тем, как меняется структура, состав и активность генов в наборе из 30 млн клеток коры мозга человека.
Профессор Колантуони и его коллеги разработали подход, который позволил им объединить и гармонизировать эти разнородные экспериментальные данные, и использовать их для составления первой в мире "молекулярной карты" развивающегося мозга человека. Она отражает то, как меняется активность отдельных генов и концентрации различных ферментов и других белков в нейронах разных регионов коры по мере ее развития.
Аналогичные атласы ученые также подготовили и опубликовали в открытом виде для развивающегося мозга мышей и макак-резусов. Их изучение и сравнение с аналогичной "молекулярной картой" для человека поможет ученым раскрыть ранее неизвестные детали в истории эволюции человеческого мозга, а также более точно подбирать аналоги человеческих болезней мозга для проведения экспериментов на животных.