Глазные капли позволяют увидеть деятельность мозга с помощью МРТ

Глазные капли, содержащие магнитно-резонансные ДНК-пробы, впервые позволили визуализировать деятельность мозга в живом организме с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Биологи в очередной раз подтвердили известный с давних времен афоризм «глаза - зеркало души» или, по крайней мере, мозга.

Ученые из Гарвардского университета, работающие под руководством доктора Филиппа Лиу (Philip K. Liu), разработали глазные капли, содержащие магнитно-резонансные ДНК-пробы, которые позволили впервые визуализировать процесс репарации тканей в головном мозге живого организма с помощью магнитно-резонансной томографии (Magnetic resonance imaging – MRI или МРТ в русской транскрипции).

Современные методы анализа молекулярных процессов в тканях головного мозга сопряжены с большим риском для здоровья пациентов, поскольку для проведения биопсии требуется проведение опасной инвазивной процедуры - пункции черепа, с помощью которой образцы тканей мозга извлекают из головного мозга для последующего исследования в лаборатории.

Ученые присоединили пробу, традиционно использующуюся для проведения магнитно-резонансной томографии (суперпарамагнитные наночастицы оксида железа), к короткой последовательности ДНК, которая связывается с белками клеток, участвующих в репарации тканей мозга, – глиоцитов и астроцитов. Затем они закапали это соединение в глаза мышей, гематоэнцефалический барьер у которых был поврежден, что позволило ДНК-пробам проникнуть в мозг животных. Проведя сканирование мозга мышей с помощью МРТ, исследователям удалось увидеть репаративную активность мозга.

Глиоциты и астроциты играют важную роль в репарации тканей мозга и нервной системы, а изменения в функционировании этих клеток наблюдаются при различных заболеваниях и при травмах головного мозга, связанных с образованием брешей в гематоэнцефалическом барьере, включая рассеянный склероз, инсульт и глиому.


ДНК-пробы, связавшиеся с определенными клетками во время репарации, вызывают при магнитно-резонансном сканировании мозга различные магнитные движения, или магнитный резонанс. Видна разница между изображениями тканей контрольных животных, у которых идет процесс образования новых кровеносных сосудов (вверху), и тканями мышей с патологическим состоянием – глиозом (внизу).

Ученые надеются, что разработанные ими ДНК-пробы будут полезны для диагностики истончения стенок сосудов головного мозга, которое наблюдается при прогрессировании болезни Альцгеймера.

Новая разработка может послужить удобным методом диагностики и терапии нервных болезней, позволит контролировать и улучшать качество проводимого лечения, и, кроме этого, с ее помощью можно осуществлять адресную доставку лекарственных веществ в головной мозг.

Лечение некоторых неврологических заболеваний невозможно проводить без пункции черепа для проведения биопсии. По словам главного редактора журнала FASEB (Federation of American Societies for Experimental Biology), в котором опубликовано это исследование, Джеральда Вайсманна (Gerald Weissmann), магнитно-резонансные ДНК-пробы позволят сделать шаг на пути к тому, что в недалеком будущем экстракция тканей мозга для диагностики заболеваний окажется настолько же дикой, насколько сейчас кажется неуместной применявшаяся в недалеком прошлом диагностика психических заболеваний по размерам черепа.

Статья Christina H. Liu et al. «Noninvasive delivery of gene targeting probes to live brains for transcription MRI» опубликована в апрельском номере The FASEB Journal 2008;22:1193-1203.

По материалам:
The FASEB Journal