Исследование с использованием технологии CRISPR выявило новое нейроразвивающее расстройство путем картирования сотен генов, связанных с развитием мозга
Новаторское исследование с использованием технологии CRISPR позволило идентифицировать сотни генов, необходимых для развития клеток мозга, и определить ранее неизвестное тяжелое нейроразвивательное расстройство. Работа, подробно описанная в новом исследовании, была направлена на картирование генов, связанных с такими нарушениями, как аутизм и задержка развития. Исследование возглавил профессор Сагив Шифман из Института наук о жизни Еврейского университета в Иерусалиме в сотрудничестве с профессором Бинназ Ялчин из INSERM, Франция.
Учёные стремились ответить на фундаментальный вопрос: какие гены необходимы для превращения эмбриональных стволовых клеток в клетки мозга и что происходит, когда этот процесс нарушается. Для этого они провели полногеномный CRISPR-скрининг по методу «нокаута», отключив около 20 000 генов в эмбриональных стволовых клетках и наблюдая за их способностью превращаться в нейроны. Целенаправленное нарушение работы каждого гена позволило определить, какие из них критически важны для нормального нейронного развития.
Скрининг выявил 331 ген, ключевой для формирования нейронов, многие из которых ранее не были известны науке. Эта техника позволила создать «карту важности», которая предлагает исследователям новые перспективы в изучении генетики нейроразвивательных расстройств, включая аутизм, задержку развития и аномалии размера мозга. Кроме того, исследование обнаружило, что ген PEDS1 является причиной вновь описанного нейроразвивательного расстройства. PEDS1 жизненно важен для производства определённых липидов, которые защищают и поддерживают клетки мозга; без него нервные клетки формируются неправильно, что может приводить к уменьшению размера мозга.
Следующим шагом команды стало генетическое тестирование. Изучив две семьи с редкими мутациями в гене PEDS1, которые вызывали тяжелые задержки развития и микроцефалию, исследователи подтвердили, что этот ген критически важен для правильного роста и миграции клеток мозга, что помогает объяснить причину расстройства. Исследование также показало, что разные гены влияют на различные состояния неодинаково. Например, гены, необходимые для многих базовых процессов мозга, были связаны с задержкой развития, в то время как гены, участвующие конкретно в создании новых клеток мозга, оказались в большей степени связаны с аутизмом.
Эта работа значительно углубляет понимание раннего развития мозга по сравнению с предыдущими исследованиями, благодаря системному, а не точечному подходу к изучению генома. Полученные данные открывают путь к улучшению диагностики, генетического консультирования и потенциально к целенаправленной терапии.
Исследование команды было в журнале Nature Neuroscience 5 января 2026 года.