Бастиан Блоэм - Нестареющее тело. Научное исследование о том, как защитить свои тело и мозг и не допустить развития неврологических заболеваний

А еще нас ждет появление стимуляторов, которые будут предсказывать тремор, а не просто реагировать на него. Невролог из Стэнфордского университета Хелен Бронте-Стюарт и невролог из Оксфордского университета Питер Браун используют проводные электроды не только чтобы посылать электрические импульсы, но и фиксировать отклонения в естественном ритме мозга. Эти отклонения могут обозначать начало тремора или указывать на предстоящий эпизод «застывания». В ходе двух пробных исследований Бронте-Стюарт и ее коллеги продемонстрировали, что адаптивная форма глубокой стимуляции мозга, которая реагирует на собственные сигналы пациента, позволяет сократить тремор и улучшить ходьбу (26). Получается, что симптомы можно предотвращать еще до их появления.

ВКЛЮЧАЕМ КЛЕТКИ НАЖАТИЕМ КНОПКИ

Новые возможности в лечении болезни Паркинсона открывает оптогенетика. Как ясно из названия, суть в том, чтобы активировать определенные гены и кодируемые ими белки с помощью света («опто»). Эта технология пока находится в зачаточном состоянии и тестировалась только на животных, но на нее уже сейчас возлагают больше надежды (27).

Вот как это работает. Вирус внедряет гены в нервные клетки головного мозга. Самый важный из этих генов дает указание организму выработать белок, который будет «включаться», т. е. начнет работать, под действием света. В 1970-х годах ученые обнаружили такой активируемый светом белок в мельчайших живых организмах (28). Этот класс существ обитает в условиях повышенной солености, например в Мертвом море. Самое удивительное, что, в отличие от большинства других живых организмов, им не нужна глюкоза для выработки энергии. Вместо этого они используют свет (29).

Поместить свет в головной мозг человека не представляется возможным. Тем не менее «световые» исследования смоделированной Делонгом цепи можно проводить на животных с болезнью Паркинсона (30). Оптоволоконный источник света устанавливается на череп или помещается внутрь мозга. Когда включается свет, активируется белок внутри клетки. Выключается свет – «выключается» белок.

Белки, которые «включаются» и «выключаются» под действием света, контролируют активность, или «зажигание», нервных клеток. Т. е. получается, что свет приводит клетки в возбужденное состояние. Теперь ученые могут проследить, что происходит в нейронной цепи, которая отвечает за движение, а также в тех, что задействованы в речевой и мыслительной деятельности (31). Могут выяснить, как активация определенных мозговых нервных центров отражается на походке страдающих паркинсонизмом мышей. И что немаловажно, у них есть потенциальная возможность добиться эффекта глубокой стимуляции мозга без хирургического вмешательства.

Стэнфордские ученые использовали свет, чтоб изучить функцию различных нервных клеток у животных с болезнью Паркинсона. Они «включали» и «выключали» нервные клетки с чувствительными к свету белками. Как оказалось, симптомы заболевания усиливались или ослабевали в зависимости от типа активируемых клеток (32). К примеру, при воздействии света на определенные нервные клетки у мышей «возникало состояние паркинсонизма» – у них замедлялись движения и изменялась походка (33). А когда ученые «включали» нервные клетки, производящие дофамин, грызуны «полностью избавлялись» от симптомов заболевания (34). Проще говоря, одним только светом – без применения «Леводопы» и проведения операций наподобие глубокой стимуляции мозга – удавалось восстановить функциональность животных с болезнью Паркинсона.

В краткосрочной перспективе свет может помочь нам понять, каким образом нервные клетки контролируют движения, а что касается долгосрочной перспективы, то у нас есть надежда на появление методов хирургии с использованием света и видов терапии на основе оптогенетики, которые позволят справиться с симптомами болезни Паркинсона.

ГЕННАЯ ТЕРАПИЯ В БОРЬБЕ С ПЕРВОПРИЧИНОЙ ЗАБОЛЕВАНИЯ

В 2008 году у 56-летнего директора по персоналу и вечно молодой хулиганки Пэтти Мис появились шаркающая походка и сутулость. Она признается, что «была похожа на развалюху», когда врачи диагностировали у нее болезнь Паркинсона. По словам женщины, услышав эту шокирующую новость, она погрузилась в глубочайшую депрессию и закрылась от мира. Сейчас она понимает, что это худшее, что может сделать человек, столкнувшийся с заболеванием.

К счастью, Пэтти Мис не из тех, кто легко опускает руки. Она оправилась от депрессии и занялась спортом. Два часа в день она посвящала водной аэробике и занятиям на велотренажере. Вскоре женщина приняла участие в El Tour de Tucson, самом масштабном велопробеге в Аризоне. Чтобы собрать деньги и привлечь внимание к заболеванию, она создала команду и проехала шестнадцать километров в босоножках на 15-сантиметровых каблуках (Рисунок 1). Кстати, команда так и называлась «На высоченных каблуках». Помимо этого, Мис стала активно участвовать во всевозможных исследованиях в качестве добровольца. За десять лет, что прошли после постановки диагноза, их было больше ста.

В ходе одного исследования женщина узнала, что так же, как со-основатель Google Сергей Брин, является носителем мутации в гене LRRK2, которая повышает риск развития болезни Паркинсона на 20 % и больше (35).

РИСУНОК 1:Пэтти Мис в босоножках на 15-сантиметровых каблуках на велопробеге El Tour de Tucson в 2011 году (штат Аризона). Фотография предоставлена Пэтти Мис

Мутации в гене LRRK2 увеличивают активность белка LRRK2 (36). Современные ученые пытаются найти способ снизить эту активность.

Исследованием одного из таких препаратов занимаются специалисты биотехнологической компании Denali Therapeutics, которая находится в Кремниевой долине. На ранних этапах испытания препарат продемонстрировал свою безопасность и хорошо переносился здоровыми добровольцами. Его высокая концентрация была обнаружена в спинномозговой жидкости, а это значит, что он может проникать туда, куда необходимо (37). На следующем этапе ученые должны убедиться, что препарат безопасен для людей с болезнью Паркинсона, – именно этим они и занимаются в настоящее время (38).

Разработать лечение, направленное на LRRK2, стремится не только Denali Therapeutics. Аналогичные препараты создали многие компании, в том числе Biogen, Cerevel Therapeutics, GlaxoSmithKline и Merck

(39). У 1–2% людей, у которых болезнь Паркинсона вызвана мутацией в гене LRRK2, такой препарат может замедлить развитие заболевания

(40). А если человек является носителем мутации и в данный момент здоров, есть надежда, что таргетная генная терапия позволит отсрочить или даже предотвратить появление болезни Паркинсона. Последние исследования показывают, что белок LRRK2 проявляет аномальную активность у пациентов с болезнью Паркинсона даже при отсутствии мутации (41). А это значит, что подобные препараты, если, конечно, они докажут свою эффективность, смогут помочь огромному количеству людей (42).