Спинальная мышечная атрофия (СМА) — редкое, но тяжелое нервно-мышечное заболевание, при котором мышцы постепенно слабеют. Причина — мутация в гене SMN1, из-за которой не хватает белка SMN, необходимого для выживания двигательных нейронов. Без него нервные клетки, управляющие мышцами, разрушаются, и человек теряет силу, ему становится трудно дышать и глотать. В тяжелых случаях болезнь приводит к ранней смерти.

Лекарства от СМА пока нет. Существующие препараты пытаются повысить уровень белка SMN, но даже при успешном лечении мышцы не восстанавливаются полностью — их функция либо останавливается на одном уровне, либо продолжает ухудшаться. Поэтому ученые ищут способы воздействовать не только на нейроны, но и на сами мышцы.

Исследователи из Стэнфорда предложили новый подход: комбинированную терапию, которая работает с мышечными клетками. Они создали модель СМА на основе индуцированных стволовых клеток (ИПСК), полученных от пациентов с самой тяжелой формой болезни — СМА 1-го типа. Эти клетки превратили в мышечные и сравнили с образцами здоровых людей. Оказалось, что в больных клетках не только меньше белка SMN, но и сами мышечные волокна мельче, а значит, модель точно отражает реальную болезнь.

Подробности опубликованы в издании Circulation Research.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) — это обычные клетки (например, из кожи), которые «перепрограммировали» в стволовые, способные превращаться в любой тип тканей: нейроны, мышцы, сердце. Их используют для моделирования болезней и тестирования лекарств.

Ученые обнаружили, что в клетках пациентов с СМА повышен уровень реактивных форм кислорода (РФК) — агрессивных молекул, повреждающих ткани. Это признак окислительного стресса, который усугубляет мышечные заболевания. Главным виновником оказался фермент МАОА.

Тут-то и появился потенциальный спаситель — генистеин, природное соединение из сои, которое подавляет активность МАОА. В эксперименте он снизил уровень РФК и увеличил размер мышечных волокон. Но самое интересное — комбинация генистеина с риздипламом (одобренный FDA препарат, повышающий SMN) дала еще лучший результат.

Те же эффекты подтвердились у мышей с СМА: два лекарства вместе работали лучше, чем по отдельности. Это важный шаг к пониманию болезни — оказывается, проблема не только в нейронах, но и в самих мышцах. А значит, лечить надо и то, и другое.

Польза исследования

• Персонализированный подход: модель на основе ИПСК позволяет тестировать терапию на клетках конкретного пациента, что ускоряет подбор лечения.
• Комбинированная терапия: если совместить повышение SMN и защиту мышц от окислительного стресса, можно добиться большего эффекта.
• Новый взгляд на СМА: раньше считали, что все дело в нейронах, но теперь ясно — мышцы тоже надо лечить.

Исследование проводилось на клеточных культурах и мышах, а у людей метаболизм генистеина может работать иначе. Кроме того, неясно, как долго продлится положительный эффект и не будет ли побочных действий при длительном приеме.

Ранее ученые научились восстанавливать нейроны с помощью РНК.