Ученые преобразовали клетки кожи от пациентов с аутизмом в стволовые клетки и вырастили их в крошечные мозги в блюде, показав неожиданные механизмы болезни, согласно отчету в журнале Cell.Клетки кожи от пациентов с аутизмом были преобразованы в вызванные плюрипотентные стволовые клетки.Исследователи говорят, что этот метод позволяет им преодолевать трудности понимания болезней как аутизм и шизофрении, влияющих на развитие мозга, связанного со сложностью болезней и трудностью изучения развивающихся процессов в человеческих тканях.
«Вместо того, чтобы начаться с генетики», говорит ведущий автор доктор Флора Вэккэрино, преподаватель Харриса детской психиатрии и преподаватель нейробиологии в Йельской Медицинской школе в Нью-Хейвене, Коннектикут, «мы начали с биологии самого нарушения пытаться получить окно в геном».Ранее, исследователи аутизма должны были тралить через геномы пациента для генных мутаций, которые могут объяснить нарушение и затем взятое животное или гистологические модели, чтобы изучить те гены и эффекты на мозговое развитие.Много генов редкого заболевания были идентифицированы таким образом, но более чем 80% случаев аутизма все еще не имеют никакой ясной генетической причины, заявляют исследователи.
Доктор Вэккэрино говорит:«Это исследование говорит с важностью использования клеток человека и использования их в пробе, которая могла принести лучшее понимание патофизиологии аутизма и с этим, возможно лучшее лечение».Исследователи сосредоточились на людях с аутизмом, у которых увеличенный мозг, представляя приблизительно одну пятую случаев. Это помогло зонировать сложные и всесторонние клинические особенности, разбивающие поиск общих основных факторов.После изоляции клеток кожи от этих людей, а также их незатронутых отцов для сравнения, исследователи преобразовали их в вызванные плюрипотентные стволовые клетки (iPSCs), которые были тогда выращены в миниатюрные мозги, называемые мозговыми органеллами.
Всего несколько миллиметров в диаметре, органеллы, тем не менее, подражают основам раннего развития человеческого мозга в течение первых нескольких месяцев беременности.Когда исследователи проанализировали миниатюрные мозги, полученные от пациентов, они раскрыли измененные сети выражения для генов, управляющих нейронным развитием.’Нейронный дисбалланс’Дисбалланс в типе нейрона был создан органеллами, показывающими неожиданное перепроизводство нейронов, ингибирующих невральную активность, в то время как те, которые взволновали партнеров, к которым они были телеграфированы, были незатронуты.
Путем подавления единственного гена, выражение которого было патологически увеличено в органеллах пациента, авторы смогли исправить этот уклон. Этот успех предполагает, что может быть возможно вмешаться клинически, чтобы восстановить нейронный баланс.
Дальнейшее понимание механизмов болезни будет следовать, когда различные научные группы расширят органеллы человеческого мозга на более поздние этапы развития.Нынешние авторы будут теперь использовать свои данные, чтобы сосредоточиться на неуловимых мутациях или эпигенетических изменениях, ответственных за альтерации экспрессии гена и нейронный дисбалланс, замеченный в исследовании.