Симптоми аутизму зникають, якщо включити в мозку ген, що відповідає за формування міжнейронних контактів.
Для того, щоб розробити нові ліки або взагалі новий метод лікування, людську хворобу «переносять» у тварин: якщо ліки або метод допомогли у них, то має сенс починати випробування з людьми. Але в деяких випадках це буває досить складно - зокрема, коли мова йде про психоневрологічні захворювання.
Дійсно, людський мозок і людський інтелект сильно відрізняються від мозку інших ссавців, і чи можна в принципі змоделювати, наприклад, аутизм у мишей? Втім, на проблему можна поглянути дещо по-іншому: дійсно, аутизм у людини проявляється інакше, просто тому, що психіка у нас влаштована складніше, але конкретні молекулярно-клітинні поломки, які порушують розвиток мозку і які лежать в основі хвороб аутистичного спектру, цілком можна «впровадити» в нейрони тварин. І деякі базові симптоми хвороби, на зразок асоціальності і нав'язливих, повторюваних дій, ми зможемо побачити і у мишей теж.
Кілька років тому Го Пін Фен (Guoping Feng) і його лабораторія в Массачусетському технологічному інституті зуміли відтворити симптоми аутизму у мишей, придушивши у них ген Shank3. Білок, який у ньому закодований, відіграє велику роль у формуванні з'єднань між нейронами мозку в ході індивідуального розвитку.
Міжнейронні сполуки - синапси - створюються за участю цілого ряду білкових молекул, і Shank3 служить ніби молекулярною платформою, що координує їх роботу. Якщо Shank3 вимкнений, на нейронних відростках зменшується кількість так званих дендритних шипиків - ниркових виростів, які потенційно можуть сформувати синапс. Грубо кажучи, без цього білка у нервових клітин зменшується число «входів», і в результаті у тварин в поведінці можна спостерігати все те, про що ми тільки що говорили: нав'язливі дії, уникнення соціальних контактів, підвищена тривожність. На ген Shank3 дослідники звернули увагу не просто так - він дійсно часто відключений у людей з аутистичними розладами психіки.
У новій статті, опублікованій в Nature, професор Фен і його колеги пишуть, що їм вдалося вилікувати тварин з аутистичними ознаками. Мишей модифікували так, щоб у них Shank3 був неактивний з самого ембріонального розвитку, проте його можна було включити за допомогою спеціальної речовини, яку просто підсипали в їжу. Коли ген включали у зовсім дорослих мишей, то до них поверталася товариськість і зникала повторювана поведінка, проте залишалися тривожність і проблеми з координацією рухів. А ось якщо ген включали у молодих мишей 20 днів від роду, то зникали і тривожність, і рухова розкоординація.
На клітинному рівні зникнення поведінкових аномалій супроводжувалося збільшенням числа дендритних шипиків на нейронних відростках, тобто до нервових клітин поверталася здатність вбудовуватися в різні ланцюжки. Як наслідок, поведінка ставала більш пластичною - мозок був у змозі по-різному інтерпретувати інформацію і по-різному вирішувати соціальні та інші завдання.
Не можна сказати, що такий результат був передбачуваний: Shank3, нагадаємо, впливає на формування мозку ще в ході ембріонального розвитку, і можна було б очікувати, що аномалії в будові нейронних ланцюгів у дорослих тварин виявляться «вшиті» в них вже намертво, без можливості зміни. Але, як виявилося, це вірно лише частково: від деяких аутистичних симптомів можна позбутися і в зрілому віці.
Попутно вдалося з'ясувати ще одну важливу річ: нервові контури, що відповідають за координацію і, скажімо так, загальну тривожність, остаточно складаються в ранньому віці, і згодом Shank3 на них вже ніяк вплинути не може. Відомо, що аутизм у людей характеризується безліччю симптомів, які проявляються в різних комбінаціях і в різний час; можливо, подібні дослідження дадуть нам ключ до того, як захворювання аутистичного спектру поводяться протягом життя індивідуума.
Нагадаємо, що кілька років тому дослідники з Лабораторії в Колд-Спрінг-Харбор і Єльського університету опублікували в журналі Neuron відразу кілька робіт, в яких йшлося про сотні випадкових ненаслідованих мутацій, здатних запускати аутизм; з наслідуваними генетичними дефектами, що передаються з покоління в покоління, це число буде ще більше. Звичайно, то були суто корелятивні, генетико-статистичні роботи, однак немає сумнівів у тому, що аутистичні розлади залежать від різних факторів, які можуть на клітинному рівні проявлятися протилежним чином.
Вище ми говорили, що хвороба розвивається через нездатність нейронів формувати синапси, але є також дані, що аутизм з'являється, навпаки, через занадто велику кількість синапсів, через занадто велику кількість нейронних ланцюгів, що створюють в мозку «інформаційний шум». Але, так чи інакше, будь-які припущення про причини аутизму, про взаємовпливу різних мутацій і т. д. можна перевірити тільки в нейробіологічних і молекулярно-генетичних дослідженнях, подібних тому, що ми тільки що описали - і, як бачимо, результати таких досліджень можуть бути вельми обнадійливими.