Краниофациальные аномалии являются одними из самых распространенных врожденных дефектов и могут серьезно повлиять на жизнь человека, потенциально нарушая его способность говорить, есть и даже дышать. Некоторые из этих нарушений, известные как нейрокристопатии, возникают из-за нарушения тонкой хореографии развития клеток нервного гребня. Paul Trainor,, биолог развития из Института медицинских исследований Стоуэрса, надеется, что точное определение того, где, когда и почему эти клетки дают сбой, позволит разработать новые стратегии для предотвращения этих расстройств.

Клетки нервного гребня - интереснейшая популяция. Из этих клеток состоит большая часть костей, хрящей и соединительных тканей головы и лица. Поскольку они формируются на ранних этапах развития эмбриона, их пролиферация, миграция и дифференцировка подвержены как генетическим, так и экологическим нарушениям. Изучение клеток нервного гребня позволяет мне задавать фундаментальные вопросы о развитии, но наши исследования также имеют потенциальное клиническое значение.

Как только мы поймем генетические и молекулярные процессы, которые вызывают определенное расстройство, мы сможем начать выяснять, как исправить эти процессы и предотвратить расстройство. Например, мы знаем, что одно расстройство, называемое синдромом Treacher Collins, может быть вызвано мутациями TCOF1.¹ Этот ген играет ключевую роль в биогенезе рибосом и восстановлении повреждений ДНК. Мы обнаружили, что высокий уровень окислительного стресса, который естественным образом испытывают клетки нервного гребня во время развития, может повредить ДНК; если есть проблемы с TCOF1, клетка может оказаться не в состоянии восстановить повреждения и погибнет. В человеческих эмбрионах мы не можем исправить ген, но мы можем уменьшить повреждение ДНК. На мышах мы показали, что введение антиоксидантов во время беременности уменьшает повреждение ДНК, вызванное окислительным стрессом, и увеличивает выживаемость клеток, что в конечном итоге уменьшает черепно-лицевые аномалии.²

The Treacher Collins Syndrome Collaborative Group. Nat Genet. 1996;12(2):130-136.

Sakai D et al. Nat Commun. 2016;7(1):10328.