Генно-модифицированные вирусы бешенства позволяют ученым
составлять точные "карты" головного мозга
28 января
На свете существует небольшое
количество болезней, таких как бешенство, вирусы которых размножаются очень
быстрыми темпами и подавляют работу головного мозга. Эти вирусы
распространяются от нейрона к нейрону и выводят их из строя до тех пор, пока
мозг не теряет возможности нормального функционирования и зараженный организм
погибает. Однако, ученые нашли способ как поставить на
службу человеку вирусы бешенства и использовать все их свойства для составления
подробных карт головного мозга живых существ.
Первая подобная попытка была
предпринята восемь лет назад исследователями из Института биологический
исследований Солка (Salk Institute).
Они взяли ослабленный вирус, используемый в вакцинах, и удалили у него
определенные гены, ограничив возможности вируса к самовоспроизводству.
Это поймало вирус в своего
рода ловушку и дало ученым в руки возможность исследований процессов
перемещения вирусов от одного нейрона к другому. Однако,
вирус все равно продолжал оставаться смертельным и быстро убивал зараженный
организм.
А недавно исследователи из
Колумбийского университета также создали особый штамм вируса бешенства, который
уже не убивает организм носителя. Тем не менее, модифицированные вирусы самовостпроизводятся и распространяются по нейронам
практически с прежней скоростью, что позволяет ученым использовать это в своих
исследованиях. Новый штамм вируса бешенства очень близок к "дикому"
штамму и такие вирусы живут в организме носителя гораздо дольше вирусов,
используемых для приготовления вакцин.
Генные модификации вируса
бешенства направлены на то, чтобы позволить ему "перепрыгивать" от
одного синапса только к оному другому за один раз. Это позволяет растянуть
исследования с использованием организма одного живого подопытного животного на
месяц, почти в два раза дольше, чем это было возможно ранее. Кроме этого, в
состав вируса введены биолюминесцентные цепочки,
которые позволяют увидеть процессы распространения вируса под микроскопом.
Используя вирусы в качестве
своего рода светящихся маркеров, ученые имеют возможность не только отслеживать
пути распространения инфекционных заболеваний. Эта возможность может быть и уже
частично используется для составления подробной карты головного мозга, при
помощи которой можно будет производить поиски путей с некоторыми отклонениями или
заболеваниями.
"Сейчас мы используем
вирусы для построения моделей некоторых заболеваний" - рассказывает Томас Рирдон (Thomas Reardon), ведущий исследователь, - "Однако, само
превращение вируса в инструмент для проведения исследований также является работой,
направленной на возможность использования этих инструментов в так называемой
персонифицированной медицине, в медицине, методы
лечения которой разрабатываются индивидуально для каждого пациента в
отдельности".
Все вышесказанное означает то,
что в отдаленном будущем измененные вирусы бешенства могут быть использованы
для составления карт мозга каждого отдельно взятого пациента. На основе таких
карт могут быть разработаны персонифицированные лекарственные препараты и
методы лечения, которые будут иметь максимальную эффективность в каждом случае.
Следует отметить, что подобные достижения стали возможными лишь в последнее
время благодаря появлению технологий генной инженерии типа CRISPR. Пока, к
сожалению, подобные технологии еще не полностью безопасны и не могут быть
использованы по отношению к человеку.