Что «ломается» в мозге? Израильское открытие: найден ключ к пониманию аутизма и не только
Представьте, что вы пытаетесь собрать самый сложный в мире конструктор - человеческий мозг, но половина деталей повреждена, а инструкция написана на неизвестном языке. Примерно так чувствуют себя врачи и ученые, пытаясь разгадать причины нейроразвивающих расстройств: аутизма, тяжелых задержек развития, микроцефалии.
Но теперь, благодаря революционному исследованию израильских ученых из Еврейского университета в Иерусалиме, у нас появилась первая в своем роде подробная «инструкция по сборке» мозга на самом раннем этапе. И она уже помогла расшифровать загадочные случаи, которые годами оставались без диагноза.
«Мы хотели реального влияния на мир»: от теории - к конкретной помощи
«Мы с самого начала хотели, чтобы у нашего исследования было влияние в реальном мире, - говорит профессор Шагив Шифман, ведущий автор работы, опубликованной в авторитетнейшем журнале Nature Neuroscience. - Нам нужен был инструмент, который поможет людям, для которых неясна причина их медицинской проблемы».
Вот с каким вызовом сталкиваются врачи каждый день. У ребенка серьезные проблемы: не говорит, отстает в развитии, есть признаки расстройства аутистического спектра.
Делают полное или частичное генетическое секвенирование (расшифровку ДНК) = и получают длинный список найденных мутаций. Но какая из них значимая, а какая - просто безобидный вариант?
Часто ответа нет. Врачи пытаются сравнить данные с уже описанными в мире случаями. Иногда везет, и находится точное совпадение. Но гораздо чаще - нет. Есть множество генетических вариаций, множество находок, у которых просто нет понятной трактовки. Семьи остаются в подвешенном состоянии.
Именно этот пробел и призвана заполнить новая функциональная карта генома, созданная командой профессора Шифмана. Идея создания такого общедоступного ресурса, как подчеркивает ученый, принадлежала аспирантке Елене Аммален.
Этот ресурс позволяет дать функциональную интерпретацию генам: понять, какую роль они играют в формировании нейронов. Если у ребенка есть редкая мутация, врачи теперь могут проверить: а этот ген важен для строительства мозга? Если да - вероятность того, что именно он причина проблем, резко возрастает.
«Это, по сути, функциональная карта генома в контексте создания нервных клеток, - объясняет Шифман. - В клинической практике сегодня есть разные инструменты, и мы надеемся, что эта база станет одним из них.
Для нас было критически важно, чтобы исследование имело прямое влияние на людей, особенно на тех, кому до сих пор неясно происхождение их заболевания».
Как строят мозг? Метод «генетических ножниц» дал неожиданные ответы
Исходный вопрос ученых был фундаментальным и простым: какие гены должны работать, чтобы стволовая клетка превратилась в рабочий нейрон?
Для ответа они использовали передовую технологию CRISPR-Cas9 - систему «генетических ножниц», позволяющую точечно и точно «выключать» любой ген.
Ученые взяли эмбриональные стволовые клетки мыши и методично, один за другим, отключили в них почти 20 000 генов. После каждого «отключения» они смотрели: а смогут ли эти клетки теперь развиться в специализированные нервные клетки?
В результате масштабного сканирования была составлена карта, выявившая 331 ген, абсолютно необходимый для построения нейронов.
Но карта показывает не просто «кто есть кто». Она раскрывает хронологию развития. Она отвечает на вопрос: когда этот ген становится критически важным?
«Мы проверили не один-два гена: у нас есть информация обо всем геноме, - говорит профессор Шифман. - Мы видим, какие гены жизненно необходимы в целом - без них клетка не делится или не выживает. А какие критичны именно на специфических этапах рождения нейронов. Есть гены, важные с самых ранних стадий, а есть те, что включаются в самый разгар процесса специализации».
Эта временная шкала - ключ к пониманию различий между расстройствами. Исследование показало, что гены, важные для самого раннего, начального этапа специализации нейронов, чаще связаны с аутизмом.
А гены, отвечающие за общий рост и развитие мозговой ткани, - с генерализованной задержкой развития. Это укрепляет гипотезу, что в основе аутизма могут лежать очень ранние, «тонкие» сбои в программе формирования нейронных сетей.
Ген PEDS1: от открытия на карте - к диагнозу в реальной жизни
Одним из самых ярких практических результатов работы стало открытие нового заболевания. Углубившись в изучение восьми перспективных генов с карты, ученые для пяти из них нашли совпадения с пациентами, чьи расстройства ранее не имели названия. Для детального изучения был выбран ген PEDS1.
Этот ген отвечает за производство плазменилэтаноламинов - особого класса липидов (жиров), которые являются критическим компонентом клеточных мембран и, что особенно важно, миелиновой оболочки нервных волокон. Миелин - это как изоляция на электрическом проводе. Без него сигналы в мозге передаются медленно и с ошибками.
Но в ходе экспериментов выяснилось нечто большее: PEDS1 важен не только для «изоляции», но и для самой «прокладки проводов» - для рождения, правильной специализации и миграции нейронов в развивающемся мозге.
Когда ученые отключили этот ген у мышей, у животных развилась микроцефалия (сильно уменьшенный мозг) и тяжелые неврологические нарушения.
Это натолкнуло на мысль искать аналогичные мутации у людей. И они были найдены! Генетический анализ двух неродственных семей выявил у детей с тяжелой задержкой развития и микроцефалией редкие мутации именно в гене PEDS1. Так была описана новая, ранее неизвестная нейроразвивающая болезнь.
Дальнейшие эксперименты, в которых ген «выключали» в клеточных культурах и у эмбрионов мышей, подтвердили: PEDS1 жизненно необходим для создания, специализации и правильного перемещения нейронов в мозге. Это и есть прямой механизм, объясняющий ту трагическую картину, которую увидели врачи у детей.
Закономерности наследственности: менеджеры и рабочие
Помимо конкретных открытий, исследование выявило важные общие закономерности, связывающие тип гена с формой его наследования.
- Гены-«менеджеры». Это гены, регулирующие активность других (например, управляющие процессом «считывания» генов). Их повреждение чаще приводит к доминантным расстройствам. Для болезни достаточно одной поврежденной копии, унаследованной от одного из родителей. Такие мутации часто возникают заново (de novo) в семье.
- Гены-«рабочие». Это гены, непосредственно участвующие в клеточном метаболизме и строительстве, как PEDS1. Их поломка обычно вызывает рецессивные заболевания. Чтобы проявилась болезнь, ребенок должен получить две дефектные копии - по одной от каждого родителя, который является здоровым носителем. Именно так и случилось в двух описанных семьях.
Открытая наука: база данных для глобального прорыва
Чтобы открытие служило на благо как можно большему числу людей и ученых, команда профессора Шифмана создала и открыла для всех онлайн-базу данных с полными результатами своего грандиозного сканирования генома.
«Примерно две трети генов, которые мы идентифицировали, до сих пор не связаны ни с какими известными нарушениями развития нервной системы, — отмечает Шифман. - Мы уверены, что именно эти гены - главные кандидаты на роль причин еще не описанных болезней. Наш ресурс должен помочь научному и медицинскому сообществу находить их быстрее».
Этот шаг превращает исследование из отдельного научного прорыва в рабочий инструмент для глобальной медицины. Теперь любой генетик в любой точке мира, столкнувшись с загадочным пациентом, может проверить найденные мутации по этой карте.
Если ген на карте отмечен как жизненно важный для нейронов - это серьезная зацепка.
Что это значит сейчас для семей и врачей?
Исследование профессора Шифмана и его международной команды (включающей ученых из Франции и Японии) - это не про абстрактное будущее. Это про настоящее.
- Диагностика. Тысячи детей с неясным диагнозом могут его наконец получить. Это конец многолетней неопределенности для семей.
- Прогноз и планирование. Зная конкретный ген и тип наследования, врачи могут дать семье точную информацию о рисках для будущих детей.
- Понимание сути. Разделение биологических механизмов аутизма и общей задержки развития открывает путь для будущей разработки более прицельных терапевтических стратегий.
- Новый фундамент. Созданная карта - это отправная точка для сотен новых исследований, которые углубят наше понимание самого загадочного органа и приведут к новым методам помощи.
Это открытие - мощный мост между передовой лабораторной наукой, клинической практикой и судьбами реальных людей. Оно доказывает, что даже самые сложные загадки человеческого развития начинают поддаваться, когда наука задает правильные вопросы и создает инструменты для поиска ответов. Теперь у нас есть такой инструмент. И он уже работает.
Источник: "CRISPR скрининг по методу нокаута генов выявляет гены и пути, необходимые для дифференцировки нейронов, и указывает на роль гена PEDS1 в нейроразвитии", опубликовано: 5 января 2026 года, Nature Neuroscience (2026)
Это грандиозное открытие дает надежду на будущее: наука учится не просто находить «поломки» в программе развития мозга, но и понимать их механизм. А что, если применить подобный, основанный на глубоком понимании, подход не только к генетическим сбоям, но и к тем проблемам, которые приходят с возрастом или после болезней?
Ведь наша нервная система — это не статичная конструкция. Ее можно и нужно поддерживать, а во многих случаях — восстанавливать.
❗Что делать, если память подводит, зрение падает, а в голове туман?
Это не всегда «просто возраст». Иногда — это сигналы, на которые нельзя закрывать глаза.
Мозг можно восстановить даже после серьёзных нарушений — если знать как.
На специальном занятии вы узнаете:
— как вернуть движение и уверенность после инсульта и параличей,
— как улучшить зрение, даже после инфаркта сетчатки,
— как остановить или замедлить развитие деменции и болезни Альцгеймера,
— как избавиться от шума в ушах, головокружений и вернуть ясность мышления,
— какие продукты, травы и простые упражнения реально питают мозг, а какие только мешают.
👉 Участвуйте в занятиях для восстановления памяти, зрения и мышления, если вам 40+ — переходите по ссылке.
Комментариев нет:
Отправить комментарий