Болезнь Альцгеймера продолжает оставаться одной из ведущих причин деменции, однако ее механизмы развития изучены далеко не полностью. Генетические особенности могут влиять на вероятность возникновения недуга, но ученые все еще ищут конкретные участки ДНК и клеточные процессы, связанные с его развитием. Международная группа исследователей провела масштабный анализ генетических данных и выявила десятки ранее неизвестных факторов риска. О том, что удалось узнать о роли иммунных и нервных клеток мозга, — в материале «Известий».

48 новых генетических областей

Итоги работы опубликованы в журнале Nature. Международная команда под руководством исследователей из Университета Осло и Университетской больницы Осло объединила сведения из 30 исследовательских групп. В общей сложности анализ охватил порядка 2,8 млн человек, среди которых 183 620 имели болезнь Альцгеймера.

Справка «Известий»

Болезнь Альцгеймера представляет собой прогрессирующее нейродегенеративное расстройство, при котором постепенно разрушаются нервные клетки головного мозга и нарушаются связи между ними. Это самая частая причина деменции, обычно она проявляется ухудшением памяти, нарушением мышления, речи и способности ориентироваться в пространстве. С развитием болезни человеку становится все труднее самостоятельно справляться с повседневными делами.

Ученые выявили 127 участков ДНК, статистически связанных с риском развития болезни. Из них 48 ранее не обнаруживались в аналогичных генетических исследованиях. Кроме того, специалисты определили гены, которые могут быть вовлечены в развитие недуга, и выделили несколько биологических процессов, требующих дальнейшего изучения.

Авторы исследования подчеркивают, что найденные участки не стоит рассматривать как отдельные гены, каждый из которых самостоятельно провоцирует заболевание. Имеются в виду генетические области, где были обнаружены статистические корреляции с риском болезни. Для выяснения того, какие конкретно гены и механизмы ответственны за эти связи, необходимы дальнейшие эксперименты.

Иммунная система мозга под подозрением

Одним из ключевых результатов стало подтверждение роли микроглии — иммунных клеток центральной нервной системы. Эти клетки участвуют в удалении поврежденных клеточных элементов и потенциально опасных веществ, способствуя нормальной работе нервной ткани.

Генетический анализ обнаружил связи с процессами активации микроглии, привлечения иммунных клеток и удаления клеточного материала. Кроме того, исследователи выявили генетические сигналы, связанные с переработкой амилоида — белка, который может накапливаться в мозге при болезни Альцгеймера.

Помимо этого, ученые обнаружили связь с активностью астроцитов — вспомогательных клеток нервной ткани, которые участвуют в поддержании работы нейронов. Другая группа генетических сигналов связана с сохранением защитной оболочки вокруг нервных волокон. Эта оболочка изолирует волокна и обеспечивает нормальную передачу нервных импульсов.

Следовательно, результаты свидетельствуют об участии нескольких взаимосвязанных процессов: иммунной активности, переработки белков и поддержания структуры нервной ткани. Тем не менее, обнаруженные генетические связи сами по себе не доказывают, что каждый из этих процессов непосредственно запускает недуг.

Исследователи обнаружили уязвимые нейроны

Работа позволила выявить генетические сигналы, связанные не только с иммунными клетками, но и с определенными типами нейронов. В частности, специалисты выделили три группы нервных клеток: Sncg, Sst и L6 IT Car3. Для двух из них — Sncg и Sst — ранее проведенные исследования уже указывали на уязвимость на ранних стадиях болезни Альцгеймера.

Авторы также сопоставили активность генов в клетках мозга людей с болезнью и без нее. Выяснилось, что гены, активность которых повышена в микроглии и понижена в нейронах при болезни Альцгеймера, чаще ассоциированы с генетическими факторами риска. Это говорит о возможной связи между усилением иммунных процессов и нарушением функционирования нервных клеток.

По мнению ученых, результаты позволяют более точно определить, какие именно типы клеток и биологические механизмы необходимо изучать. Ранее генетические исследования уже указывали на значимость микроглии, однако новая карта дала возможность детальнее рассмотреть участие отдельных групп нейронов.

Генетический риск оказался более высоким

Еще один результат — новая оценка вклада распространенных генетических вариантов в различия риска болезни Альцгеймера среди людей. Для участников европейского происхождения исследователи оценили этот показатель примерно в 16%. Предыдущие оценки составляли около 5%.

Разница, в частности, обусловлена применением статистического метода, который точнее учитывает влияние гена APOE. Его вариант APOE-ε4 давно признан одним из наиболее значимых генетических факторов риска болезни Альцгеймера. Авторы работы полагают, что распространенные генетические варианты в совокупности могут играть более существенную роль, чем считалось ранее.

Алексей Шадрин, исследователь

Это показывает, что в крупных генетических исследованиях еще многое предстоит открыть, чем предполагали некоторые. Но это показатель на уровне популяции. Это не означает, что 16% случаев болезни Альцгеймера у какого-либо человека вызваны его генами, и это не означает, что генетический тест может определить, разовьется ли у человека это заболевание. Возраст, окружающая среда и другие биологические и личные факторы также играют важную роль.

Исследователи также улучшили модели прогнозирования генетического риска, однако пока рассматривают их в основном как исследовательский инструмент. Новые данные помогут создавать лабораторные модели заболевания и выбирать биологические механизмы для дальнейшего изучения. Но прежде чем применять обнаруженные связи для разработки методов лечения, необходимо выяснить, какие из них действительно имеют причинное значение и безопасно ли воздействовать на соответствующие процессы.