Исследование, проведенное доктором Андре Брауном и группой поведенческой феномики в LMS, было опубликовано на прошлой неделе в журнале BMC Biology. Это представляет собой шаг к решению главной проблемы медицины: как разработать методы лечения тысяч редких генетических заболеваний, которых в настоящее время нет. Работа основана на предыдущем исследовании, опубликованном ранее в этом году в журнале eLife, и вместе они знаменуют собой сдвиг в том, как мы можем моделировать эти заболевания и тестировать потенциальные методы лечения в больших масштабах.
Редкие заболевания могут быть необычными по отдельности, но вместе они поражают миллионы людей во всем мире. Из более чем 7000 известных редких генетических заболеваний менее 10% из них одобрены для лечения. Одно из главных препятствий? Экономика.
Разработка нового лекарства с нуля обычно занимает 10 лет и стоит около 2,5 миллиардов долларов. Традиционные фармацевтические инвестиции просто неэффективны при заболеваниях, от которых страдают лишь несколько пациентов. В результате большинству семей с редкими заболеваниями остался лишь диагноз и нет четкого пути вперед.
Встречайте Caenorhabditis elegans, крошечного червя-нематода, обладающего удивительной силой. Используя этот микроскопический организм, исследователи теперь могут быстро создавать генетические «аватары» редких заболеваний — червей, способных нести те же генетические мутации, что и пациенты-люди.
Червевые модели заболеваний не новы, но что отличает эту последнюю работу, так это систематический и высокопроизводительный подход, разработанный командой. Используя передовые инструменты визуализации и отслеживания поведения, они теперь могут количественно определять тонкие различия в движениях мутантных червей — то, что они называют «поведенческими отпечатками пальцев» — и использовать эти признаки для проверки эффекта сотен существующих лекарств.
Это особенно полезно, поскольку многие редкие заболевания поражают нервную систему, а это означает, что часто существуют поведенческие фенотипы, а не только фенотипы развития, которые труднее увидеть на глаз.
Вместо того, чтобы начинать с нуля, исследователи сосредоточены на перепрофилировании существующих лекарств, которые уже доказали свою безопасность для человека. Это существенно ускоряет путь до клиники.
Это не просто теоретическое. Препарат Эпалрестат прошел путь от модели-червя до III фазы клинических испытаний всего за пять лет, причем за небольшую часть типичной стоимости — примерно 5 миллионов долларов. Другое соединение, Ravicti, последовало аналогичной траектории после того, как было обнаружено при первоначальном скрининге червей.
В то время как первое исследование, опубликованное в журнале eLife в январе, было сосредоточено на нокауте генов, то есть полной отключении определенных генов, последняя статья делает еще один шаг вперед. Он вводит в червей специфические для пациента мутации, имитируя точные изменения ДНК, обнаруженные у людей с ультраредкими заболеваниями.
«Эти модели ближе к тому, что на самом деле происходит с пациентами», — объясняет Андре. «И мы показали, что наш метод поведенческого фенотипирования работает в широком диапазоне этих моделей».
Сейчас цель команды — распространить этот подход на тысячи заболеваний.
Обещание огромно. Команда считает, что при достаточных инвестициях можно было бы создавать аватары-черви для каждого редкого заболевания с консервативным геном и систематически проверять существующие лекарства на предмет терапевтического эффекта.
В долгосрочной перспективе это может означать более быстрый и дешевый доступ к лечению для семей, у которых в настоящее время нет выбора.
«Это другой подход к моделированию заболеваний — дешевле, быстрее и масштабируемее. Нам еще предстоит многому научиться, и не каждая модель приведет к лечению», — говорит Андре. «Но теперь мы знаем, что это возможно делать систематически. Это новая возможность».
О’Брайен Т.Дж., Наварра Э.П., Баррос К., Лендс оф Л., Мартини-Перес Э., Карлинг Д., Браун AEX.
Высокопроизводительное поведенческое фенотипирование 25 моделей заболеваний C. elegans, включая мутации, специфичные для пациента.
БМК Биол. 2025, 26 сентября;23(1):281. дои: 10.1186/с12915-025-02368-8
Читайте также
