Keď sa začnú meniť kmeňové bunky
Poruchy autistického spektra (ASD) sú podľa Centers for Disease Control and Prevention (CDC) pomerne časté poruchy komunikácie a vývoja správania, ktoré postihujú približne 1 z 59 detí v Spojených štátoch. Napriek jej rozšíreniu zatiaľ nie je jasné, čo chorobu spôsobuje a aké sú najlepšie spôsoby liečby.
Keď sa začnú meniť kmeňové bunky
Vedci z inštitútu Salk Institute porovnali kmeňové bunky vytvorené ľuďmi s poruchami autistického spektra (ASD) s kmeňovými bunkami vytvorenými osobami bez ASD, aby zistili po prvýkrát merateľné rozdiely vo vzorcoch a rýchlosti vývoja odvodených buniek.
Ich objavy zverejnené 7. januára 2019 v časopise Nature Neuroscience by mohli viesť k diagnostickým metódam na detekciu ASD v ranom štádiu, keď by mohlo dôjsť k preventívnym zásahom.
„Aj keď naša práca skúmala iba bunky v kultúrach, môže nám pomôcť pochopiť, ako nastávajú skoré zmeny v génovej expresii, ktoré by mohli viesť k zmenám vo vývoji mozgu u ľudí s ASD,“ hovorí profesor Rusty Gage zo Salkovho inštitútu., hlavný autor štúdie a prezident ústavu. „Dúfame, že tento dokument otvára nové spôsoby štúdia neuropsychiatrických a neurodegeneratívnych porúch.“.
Pre túto štúdiu vedci odobrali kožné bunky od ôsmich ľudí s ASD a piatich ľudí bez ASD a premenili ich na pluripotentné kmeňové bunky - bunky, ktoré majú schopnosť prerásť do ľubovoľného typu buniek. Potom im spôsobili prerastanie do neurónov vystavením určitým chemickým faktorom.
Hlavné rozdiely v rôznych fázach
Pomocou molekulárnych „snímok“ z rôznych štádií vývoja kmeňových buniek bol tím schopný sledovať genetické programy, ktoré sa začali v určitom poradí, keď sa z kmeňových buniek vyvinuli neuróny. To zvýraznilo kľúčové rozdiely v bunkách pochádzajúcich od ľudí s ASD.
Napríklad tím Salk pozoroval, že genetický program spojený so štádiom nervových kmeňových buniek začal skôr v bunkách ASD ako v bunkách bez ASD. Tento genetický program obsahuje mnoho génov, ktoré sú spojené s vyšším rizikom ASD. Navyše neuróny, ktoré sa nakoniec vyvinuli z ľudí s ASD, rástli rýchlejšie a mali zložitejšie vetvy ako tie v kontrolnej skupine.
„V súčasnosti existuje hypotéza, že včasné abnormality vývoja mozgu vedú k autizmu, ale prechod z normálneho mozgu do vývoja diagnózy ASD je nejasný,“ hovorí hlavný autor Simon Schafer, postdoktorandský výskumník v Gage Laboratory. „Hlavnou výzvou v tejto oblasti bolo určiť kritické obdobia vývoja a s nimi spojené bunkové stavy. Tento výskum by mohol poskytnúť základňu pre objavenie bežných patologických znakov, ktoré sa vyskytujú počas vývoja ASD. “.
Relevantné štádiá vývoja choroby
„Je to veľmi zaujímavé zistenie a povzbudzuje nás k ďalšiemu zdokonaľovaniu metodického rámca, aby náš pokrok pomohol lepšie porozumieť raným bunkovým biologickým udalostiam, ktoré predchádzajú vzniku príznakov,“ dodal Gage, predseda oddelenia výskumu Vi a John Adler. vekom podmienené neurodegeneratívne ochorenie. „Štúdium dynamiky systému by mohlo maximalizovať naše šance na identifikáciu relevantných mechanických štádií ochorenia“.
Vedci tvrdia, že experimenty v tejto štúdii povedú k dynamickejším prístupom k štúdiu mechanizmov, ktoré sa podieľajú na predispozícii a progresii ASD.
Zameria sa na tvorbu organoidov v mozgu, trojrozmerné modely vývoja mozgu v akejsi zmesi, ktorá umožní vedcom študovať interakcie medzi rôznymi typmi mozgových buniek.
„Súčasné diagnostické metódy sú zväčša subjektívne a sú použiteľné po výskyte abnormalít v správaní u malých detí,“ uviedol Schafer vo vyhlásení. materiál tlačová správa inštitútu Salk. „Dúfame, že tieto štúdie poslúžia ako rámec pre vývoj nových prístupov k diagnostike v ranom období vývoja dieťaťa - dlho pred objavením sa prejavov správania - s maximálnym dopadom na liečbu a intervenciu.“.