Czy smutne myszy mogą pomóc w leczeniu choroby Huntingtona?
Czego możemy się dowiedzieć o objawach depresji w HD, badając myszy – skąd wiadomo, że mysz jest w ogóle smutna?
Wielu pacjentów z chorobą Huntingtona cierpi na depresję. Nowe badania na myszach prowadzone przez grupę Asy Petersena w Lund w Szwecji sugerują, że część mózgu zwana „podwzgórzem” może odgrywać rolę w tym objawie HD.
Depresja w HD
Życie z chorobą Huntingtona jest niezwykle trudne, więc może nie dziwić fakt, że depresja jest powszechna wśród pacjentów z HD. Choć trudno mieć pewność, wydaje się, że depresja ta nie jest spowodowana wyłącznie okolicznościami życiowymi pacjentów z HD, ale może być częścią problemów mózgowych występujących w tej chorobie.
Depresja u osób z mutacją choroby Huntingtona występuje częściej, nawet zanim rozwiną się objawy HD. To sugeruje naukowcom, że depresja może odzwierciedlać bardzo wczesne zmiany w mózgu osób z mutacją HD, dlatego są bardzo zainteresowani zrozumieniem jej przyczyn.
Naukowcy uważają, że nawet myszy, które zostały genetycznie zmodyfikowane tak, aby posiadały zmutowany ludzki gen HD, są w depresji!
Jak zapytać myszy, czy są smutne?
Naukowcy często mówią o zwierzęcych 'modelach’ choroby Huntingtona. Może to być dość mylące – w jakim sensie mysz, mucha czy robak mogą być modelem choroby, która występuje tylko u ludzi?
W jednym ważnym sensie, nie mogą. Żadne znane nam zwierzęta, poza ludźmi, nie zapadają naturalnie na HD. Więc jeśli naukowcy chcą badać HD na zwierzętach, muszą manipulować ich DNA.
Najczęstszym sposobem jest pobranie całości lub części kopii ludzkiego genu HD w laboratorium, aby można go było powielić i zmodyfikować. W laboratorium DNA można dowolnie edytować, zmieniając określone sekwencje lub dodając nowe.
Używając tych laboratoryjnych sztuczek, naukowcy mogą wziąć normalny gen HD i sprawić, że będzie wyglądał jak wersja powodująca HD – z powtarzającym się ciągiem sekwencji 'C-A-G’ blisko jednego końca.
Następnie, używając kolejnych sztuczek laboratoryjnych, naukowcy mogą ponownie wprowadzić swoją własną wersję genu choroby Huntingtona do komórek myszy i hodować nowe myszy, które mają go w każdej komórce swojego ciała. Taka mysz jest wtedy uważana za genetyczny „model” HD, ponieważ wszystkie jej komórki są narażone na działanie zmutowanego białka HD.
Ważne jest, aby zauważyć, że te myszy tak naprawdę nie mają choroby Huntingtona. Na przykład, żaden model myszy HD nie wykazuje oznak „chorei”, ruchów przypominających taniec, które są częstym objawem choroby u ludzi.
Ale te myszy są bardzo użytecznym narzędziem do badania zmian w mózgu, które zachodzą w HD. Te rzeczy są bardzo trudne do zbadania u ludzi, którzy wolą zachować swoją tkankę mózgową! Bardzo wiele zmian zostało odkrytych u myszy modelowych HD, a następnie zaobserwowanych u pacjentów z HD, co sugeruje, że myszy są użytecznymi narzędziami badawczymi, nawet jeśli tak naprawdę nie mają choroby Huntingtona.
Wróćmy więc do pytania – jak moglibyśmy badać depresję u myszy? Chcielibyśmy zrozumieć, czy myszy modelowe HD mają objawy przypominające ludzką depresję.
Oczywiście nie możemy zapytać myszy, jak się czuje, ale możemy przeprowadzić proste testy behawioralne w laboratorium. Jednym z klasycznych testów jest sprawdzenie, jak apatyczne są myszy, ponieważ wielu ludzi w depresji jest apatycznych. Brzmi to trudno, ale naukowcy wymyślili prosty test apatii u myszy. W zasadzie wrzuca się je do wiadra z wodą.
Myszy generalnie nie lubią wody i będą starały się uciec. Myszy, które są 'przygnębione’, wydają się poddawać nieco wcześniej w swoich próbach ucieczki. (Jeśli się martwisz, myszy nie toną, a test trwa tylko 5 minut!)
Innym zachowaniem, które naukowcy zaobserwowali u myszy modelowych choroby Huntingtona, jest to, że nie są tak zmotywowane jak normalne myszy do picia słodkiej wody. Podobnie jak ludzie, myszy czerpią przyjemność z picia słodzonych napojów. Idea jest taka, że unikanie przez mysz przyjemnych doznań jest podobne do sytuacji, gdy ludzie w depresji przestają czerpać przyjemność z rzeczy, które kiedyś sprawiały im radość.
Te zachowania i inne sugerują naukowcom, że myszy z chorobą Huntingtona mają objawy zgodne z depresją. Inne testy sugerują, że są również niespokojne.
Które części mózgu są zaangażowane w depresję?
Biorąc pod uwagę te zachowania, naukowcy mogą próbować badać, które konkretne części mózgu działają nieprawidłowo w HD, ostatecznie prowadząc do objawów depresji. Zarówno u ludzi, jak i u zwierząt, zaproponowano wiele regionów mózgu, które mogą przyczyniać się do depresji, a zrozumienie, który z tych regionów działa nieprawidłowo, może pozwolić nam lepiej ją leczyć.
W szczególności zaproponowano, że dwa regiony mózgu zwane hipokampem i podwzgórzem mogą szczególnie przyczyniać się do depresji. Wiedza o tym, która z tych dwóch części działa nieprawidłowo, pomaga naukowcom myśleć o tym, jak projektować lepsze terapie dla pacjentów z HD.
Co zrobiono?
„Te zachowania i inne sugerują naukowcom, że myszy z chorobą Huntingtona mają objawy zgodne z depresją”
Naukowcy pod kierownictwem badaczki HD dr Asy Petersen w Lund w Szwecji są zainteresowani tym konkretnym pytaniem. Badają to przy użyciu myszy ze zmutowanym genem HD, zwanych myszami BAC-HD.
Najpierw zbadali hipokamp, mając nadzieję na zaobserwowanie niektórych problemów, które były związane z depresją w tym regionie mózgu. Zabawna nazwa hipokampa pochodzi od faktu, że jest on ukształtowany dokładnie jak konik morski – w języku greckim oznacza 'konika morskiego-potwora’.
Grupa Petersena nie zaobserwowała u myszy BAC-HD żadnych zmian, które inni badacze opisali w hipokampie osób z depresją, co sugeruje, że ten rodzaj dysfunkcji prawdopodobnie nie występuje.
Pozostało zbadanie podwzgórza, co zespół zrobił używając genetycznej sztuczki. Twórca myszy BAC-HD, William Yang z UCLA, sprytnie zmodyfikował zmutowany gen HD, który wprowadził do myszy, tak że można go było wyłączyć w określonych regionach mózgu.
Grupa Petersena zrobiła to, celując konkretnie w podwzgórze. Użyli wirusa do dostarczenia instrukcji mówiących komórkom mózgowym „wyłączcie zmutowany gen HD, który William tam umieścił!”
Oczywiście działa to tylko u myszy, które zostały zmodyfikowane w laboratorium w ten sposób – normalny gen HD u ludzi nie ma odpowiedniej sekwencji, aby można go było wyeliminować w podobny sposób.
Ale u myszy BAC-HD, gdy zmutowany gen choroby Huntingtona został wyłączony w podwzgórzu, myszy wykazywały mniej oznak depresji w jednym teście behawioralnym. Jednak objawy, które naukowcy wiążą z lękiem, pozostały niezmienione.
Co to nam daje?
To jest użyteczne badanie dla naukowców zajmujących się mózgiem, ponieważ sugeruje, które konkretne obszary mózgu mogą przyczyniać się do depresji w HD. Dalsze badania na myszach mogą odkryć więcej szczegółów na temat tego, jak dysfunkcyjne podwzgórze prowadzi do depresji.
To zrozumienie jest naprawdę ważne – depresja jest bardzo istotnym objawem HD, prowadzącym do wielkiego cierpienia.
Jednak podejście użyte do zmniejszenia „depresji” u myszy nie jest przydatne dla pacjentów z HD, ponieważ opiera się na genetycznych sztuczkach, które działają tylko u myszy BAC-HD. Tak więc to badanie sugeruje, gdzie mogą występować problemy w mózgach pacjentów z HD, ale nie jak je naprawić.
To badanie oznacza, że podejścia 'całego mózgu’ mogą być najlepsze do leczenia choroby Huntingtona. Ukierunkowane terapie, które pomijają podwzgórze, mogą nie wystarczyć do kontrolowania depresji spowodowanej HD. To użyteczna lekcja dla badaczy pracujących nad terapiami takimi jak wyciszanie genów, które mogą wymagać wstrzyknięcia w konkretne obszary mózgu.
Dobre badania, szkoda, że komunikat prasowy
Odpowiednio dla źródła wiadomości o nazwie HDBuzz, mamy pewien problem z komunikatami prasowymi. Zbyt często widzimy dobre badania nadmiernie nagłaśniane w komunikatach prasowych pisanych przez uniwersyteckie biura public relations, zawierających cytaty naukowców, które często są wyrwane z kontekstu. Artykuły prasowe oparte na tych komunikatach kończą się rozszerzaniem przesady, potencjalnie wprowadzając w błąd i rozczarowując członków rodzin HD.
Komunikat prasowy z Uniwersytetu w Lund towarzyszący temu artykułowi nosił tytuł „Przełom w chorobie Huntingtona” i zawierał cytat dr Petersena, który stwierdził: „Jesteśmy pierwsi, którzy pokazali, że można zapobiec objawom depresji w chorobie Huntingtona, dezaktywując chore białko w populacjach komórek nerwowych w podwzgórzu mózgu”.
Ważne jest, aby pamiętać, że mówimy tutaj o bardzo prostych zadaniach behawioralnych myszy – nie o „objawach depresji w chorobie Huntingtona”, co nie jest jasne dla osób, które widzą tylko komunikat prasowy. I chociaż genetycznie zmodyfikowane myszy zostały nieco poprawione przez dezaktywację genu HD w ich podwzgórzu, to podejście nie jest użyteczne dla pacjentów z HD, ponieważ ich geny HD nie zawierają sekwencji potrzebnych do ich wyłączenia za pomocą wirusa używanego przez Petersena i jego współpracowników.
Te różnice mogą być jasne dla naukowców, którzy czytają o tych badaniach w wiadomościach, ale nie tak jasne dla członków rodzin. Członkowie rodzin HD czytający taki komunikat prasowy prawdopodobnie zobaczą tylko, że ten zespół „zapobiegł objawom depresji w HD”, co może prowadzić do rozczarowania.
Będziemy nadal naciskać na badaczy, aby poprawili jakość komunikatów prasowych, tak aby wiadomości docierające do członków rodzin HD zawierały więcej nadziei niż przesady. W międzyczasie śledźcie HDBuzz, aby poznać historię kryjącą się za nagłówkami.
Dowiedz się więcej
Więcej informacji o naszej polityce ujawniania informacji znajdziesz w naszym FAQ…
