Пациентов с синдромом Вильямса можно узнать по характерному «лицу эльфа». Правда, похожи они не на эльфов из современного фэнтези, а на героев скандинавского фольклора: у них широкий лоб, далеко расставленные брови, полные щеки и своеобразной формы затупленный нос. Помимо проблем со зрением, сердечно-сосудистой системой и обменом веществ, синдром приносит с собой умеренную форму умственной отсталости. Пациенты с этим заболеванием дружелюбны и общительны, порой даже гиперсоциальны, но при этом лишены абстрактного мышления и часто страдают тревожностью и фобиями.
Как правило, синдром Вильямса вызван потерей участка 7-й хромосомы, на котором находятся 26 генов. Но у 5% пациентов его причиной становится удаление микроскопического участка 7 хромосомы (микроделеция), из-за которого страдает лишь пара генов — GTF2I и GTF2IRD1. Можно предположить, что нарушения работы этих двух генов достаточно, чтобы развилась полная клиническая картина болезни.
Исследователи из США и Израиля воспроизвели эту микроделецию на модельных мышах. Правда, если удалить эти гены во всех клетках, то эмбрионы мышей не доживают до рождения, поэтому пришлось создать животных, у которых делеция возникает только в возбуждающих нейронах больших полушарий.
Таким образом, конечно, невозможно изучить дефекты сердечно-сосудистой системы, да и на эльфов испытуемые мыши походить не стали, зато у них возникли характерные отклонения в поведении. Мыши стали более тревожными и боялись исследовать открытое пространство сильнее, чем контрольная группа. Зато они демонстрировали просоциальное поведение: при выборе между другой мышью и неживым объектом стремились общаться с соседом. Кроме того, они реже вступали в драки с сородичами и реже их выигрывали, то есть вели себя более дружелюбно.
Читайте также: Отредактируй это. Как направленное изменение ДНК изменит (и уже изменило) медицину
Когда ученые исследовали экспрессию генов в клетках мозга модельных мышей, то обнаружили, что 70% генов, работа которых снизилась, отвечают за миелинизацию нейронов, то есть выстраивание защитной оболочки. Миелиновый слой действует как изолента: он ускоряет передачу сигнала по нейрону и одновременно предотвращает его перескакивание на соседние нейроны. Гистологический анализ мозга также показал, что толщина миелинового слоя вокруг нейронов у мышей с синдромом Вильямса ниже, чем у здоровых животных. С этим, вероятно, и связаны особенности в поведении пациентов: при социальном взаимодействии возбуждается слишком много нейронов одновременно, отсюда и повышенная дружелюбность, эмпатия и общительность.
Чтобы исправить ситуацию, исследователи попробовали подействовать на мышей двумя препаратами. Один из них — 4-аминопиридин — повышает проводимость нейронов, то есть улучшает передачу сигнала. Под действием этого лекарства мыши стали аккуратнее передвигаться (то есть улучшили моторные навыки) и утратили часть своей излишней общительности.
Второй же препарат — клемастин, антигистаминное лекарство первого поколения, известное нам как тавегил. Недавно было обнаружено, что оно среди прочего способствует росту олигодендроцитов — клеток, формирующих миелиновую оболочку. Поэтому сейчас его тестируют для лечения рассеянного склероза, в ходе которого олигодендроциты погибают. В мозге мышей с синдромом Вильямса под действием клемастина миелиновые оболочки стали толще, а сами животные стали вести себя сдержаннее. Возможно, однажды популярное лекарство от аллергии сможет помочь не только больным рассеянным склерозом, но и пациентам, потерявшим участок 7-й хромосомы.
Полина Лосева