Международная команда ученых идентифицировала сотни генов, необходимых для развития клеток мозга, включая ранее неизвестный ген, связанный с тяжелым нейроразвивающим расстройством.

Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Nature Neuroscience, предлагает новый способ выявления генов, вовлеченных в нейроразвитие и расстройства, включая аутизм.

Исследователи под руководством профессора Сагива Шифмана из Еврейского университета Иерусалима использовали CRISPR для систематического отключения около 20 000 генов в эмбриональных стволовых клетках на этапе их превращения в нейроны. Это позволило выявить 331 ген, критически важный для формирования нервных клеток, многие из которых ранее не были связаны с этим процессом.

Особое внимание команда уделила гену PEDS1, который необходим для синтеза плазмалогенов — фосфолипидов, концентрирующихся в миелине, изолирующем нервные волокна. Дефицит PEDS1 приводит к снижению размеров мозга и нарушению образования и миграции нейронов. Генетическое тестирование двух несвязанных семей выявило редкую мутацию PEDS1, связанную с тяжелой задержкой развития у детей. Экспериментальные модели подтвердили его критическую роль в развитии мозга.

Ученые также установили, что наследуемость нейроразвивающих синдромов зависит от функции гена: доминантные мутации чаще встречаются у регуляторных генов, а рецессивные — у метаболических, таких как PEDS1. Карта «необходимости генов» также помогает различать механизмы аутизма и задержки развития: гены, важные на ранних этапах дифференцировки нейронов, связаны с аутизмом, а широко необходимые гены — с задержкой развития.

Исследование открывает путь к более точной генетической диагностике, консультациям для семей и будущей разработке целевых методов терапии. Для поддержки научного сообщества команда создала открытый онлайн-ресурс с результатами экспериментов, доступный исследователям по всему миру.