Перспективное направление

Многие некодирующие РНК (на основе которых не образуется белков) играют роль тонких регуляторов функций нервной системы, а нарушения в их работе приводят к развитию патологических состояний. Заболевания нервной системы можно отнести к одним из наиболее загадочных, часто они оказываются неизлечимыми.

Нехватка фундаментальных знаний о принципах функционирования мозга в норме и при патологии не позволяет продвинуться в разработке эффективных методов лечения. Для того чтобы изменить это, нам нужно ответить на вопросы, которые мы поставили в начале материала.

Мировое исследование

Изучение функций некодирующих РНК, в том числе длинных некодирующих РНК (в их структуре больше 200 нуклеотидов), в нервной системе осуществляется во многих ведущих лабораториях мира.

В последние годы, с развитием технологий секвенирования РНК, стало понятно, что огромный пласт молекул РНК до этого ускользал от внимания исследователей — их просто не замечали или считали незначимым шумом. На данный момент в геноме обнаружено около 300 000 только длинных некодирующих РНК. Но самое главное — ученым стало понятно, что эти молекулы играют очень важную роль в развитии и функционировании нервной системы. Для некоторых заболеваний, например для фронто-темпоральной деменции, шизофрении, болезни Альцгеймера и других, была выявлена связь между нарушениями в работе длинных некодирующих РНК и их развитием. Однако конкретный механизм участия таких РНК в патогенезе этих болезней остается во многом неясным.

Основная цель работы

Одно из ключевых направлений нашего исследования — оценка последствий нарушения или изменения функций длинных некодирующих РНК для клеток нервной системы на примере РНК NEAT1. Изменение ее уровня было обнаружено в мозге пациентов с нейродегенеративными и психическими заболеваниями. Мы планируем узнать, как повышение количества данной РНК в нервных клетках влияет на их свойства — например, на способность сопротивляться клеточному стрессу и сохранять при этом жизнеспособность. От этого зависит, разовьется болезнь или нет.

Практическое применение в здравоохранении

Направленное изменение количества РНК NEAT1 может рассматриваться как потенциальный способ повышения выживаемости нервных клеток при развитии патологических процессов, приводящих к клеточному стрессу и гибели.

Регуляторный характер влияния некодирующих РНК делает их удобной мишенью. Воздействие на нее, в отличие от белок-кодирующих генов, не приводит к изменению базовых клеточных процессов и будет иметь меньшее количество возможных побочных эффектов.

Первые результаты

Для моделирования ситуации повышения уровня NEAT1 мы используем клетки нервной ткани, полученные от генетически модифицированных мышей. Эти животные имеют копию гена, кодирующего NEAT1 человека.

На данный момент нам уже известно, что избыток такой РНК в нервных клетках по-разному влияет на их выживаемость при стрессе и в зависимости от типа стрессового воздействия может играть как негативную, так и протекторную роль. В дальнейшем мы попытаемся выяснить, от чего это зависит и как можно повысить устойчивость клеток, влияя на NEAT1.