«Аутизм» — слово одно, а вот что происходит под ним в нервных клетках, судя по новой работе, у разных людей отличается кардинально. Команда из Еврейского университета в Иерусалиме под руководством Нисима Переца и Лии Керем вырастила больше 400 миниатюрных «мозгов» — органоидов — и послушала, как в них бежит электричество. Результат вышел в журнале Translational Psychiatry.
Клетки взяли необычным и, что важно, безболезненным способом — из мочи 15 добровольцев. Четверо были нейротипичными, десять — с синдромальным аутизмом пяти генетических подтипов (среди них SCN2A, STXBP1, SHANK3, GRIN2B), ещё один — с идиопатическим, то есть без известной генетической причины. Из этих клеток сделали индуцированные плюрипотентные стволовые, вернув их в «эмбриональное» состояние, а из них за пару месяцев вырастили органоиды. Каждый посадили на матрицу из электродов и записывали спонтанную активность — не реакцию на стимул, а собственный фон ткани.
Картина разошлась по краям. Органоиды от единственного участника с идиопатическим аутизмом оказались вялыми: клетки разряжались реже, сигнал был слабее. А большинство синдромальных подтипов, наоборот, частили. Мутация SCN2A давала слабую силу сигнала. При STXBP1, SHANK3 и той же SCN2A сети слишком быстро истощались — исследователи фиксировали аномально высокую краткосрочную депрессию синапсов, когда каждый следующий разряд слабее предыдущего. GRIN2B вёл себя зеркально: усиление вместо истощения.
Если нейротипичные органоиды на карте электрических характеристик сбивались в плотную группу, то аутичные расползались по всему полю, каждый подтип в свою сторону. Это и есть главный вывод: единой электрической подписи у аутизма нет, а значит, и подход к разным его формам едва ли может быть одинаковым.
Осторожность нужна. Пятнадцать человек — это мало, а идиопатический случай вообще один. И органоид не повторяет архитектуру взрослого мозга: в нём нет ни развитой коры, ни связей с телом, он лишь грубая модель ранних сетей. Чтобы связать эти электрические профили с реальными симптомами, понадобятся выборки на порядок больше.
Органоиды — не первая попытка изучать аутизм в чашке, но обычно смотрели на отдельные клетки или усреднённую активность. Здесь же впервые сравнили электрический почерк сразу нескольких генетических форм бок о бок, на одной установке и по одной методике. Именно это и позволило увидеть, что подтипы расходятся не случайно, а системно — каждый со своей поломкой в работе синапсов.