Истраживање шизофреније зарања у Петријев тањир

Услови који су тешки за проучавање - попут шизофреније, аутизма и Алцхајмерове болести - сада се могу безбедно и ефикасно анализирати иновативном методом дизајнираном за преузимање зрелих можданих ћелија из репрограмираних ћелија коже, према истраживању објављеном у часопису Истраживање матичних ћелија.

„Очигледно је да не желимо да уклонимо нечије мождане ћелије да бисмо на њима експериментисали, па је поновно стварање можданих ћелија пацијента у петријевки следећа најбоља ствар у истраживачке сврхе и скрининг лекова“, рекао је вођа истраживања Гонг Цхен, Пх. Д., професор биологије на Пенн Стате Университи.

„Најузбудљивији део овог истраживања је тај што нуди обећање директног моделирања болести, омогућавајући стварање, у петријевци, зрелих људских неурона који се понашају слично неуронима који природно расту у људском мозгу.“

Цхен верује да би метода могла довести до прилагођених третмана за појединачне пацијенте на основу њихових генетских и ћелијских информација. Рекао је да су у претходним истраживањима научници пронашли начин да репрограмирају ћелије коже од пацијената да постану неспецијализоване или недиференциране плурипотентне матичне ћелије (иПСЦ).

"Многопотентне матичне ћелије су нека врста празне плоче", рекао је Цхен. „Током развоја, такве матичне ћелије се диференцирају у много различитих, специјализованих типова ћелија, као што су мишићна ћелија, мождана ћелија или крвна ћелија. Дакле, након генерисања иПСЦ-а из ћелија коже, истраживачи их онда могу култивисати да постану мождане ћелије или неурони, који се могу безбедно проучавати у Петријевој посуди. “

Сада су у новој студији истраживачи пронашли начин да много ефикасније диференцирају иПСЦ у зреле људске неуроне, генеришући ћелије које се понашају попут неурона у мозгу. Чен је објаснио да се у свом природном окружењу неурони увек налазе у непосредној близини ћелија у облику звезде званих астроцити, којих има у мозгу и помажу неуронима да правилно функционишу.

„Будући да су неурони суседни астроцитима у мозгу, предвидели смо да би овај директни физички контакт могао бити саставни део раста и здравља неурона“, рекао је Цхен.

Да би тестирао ову хипотезу, тим је започео култивисањем нервних матичних ћелија изведених из иПСЦ-а, које су матичне ћелије које имају потенцијал да постану неурони. Ове ћелије су култивисане на слоју астроцита дебелог једне ћелије, тако да су се две врсте ћелија физички додиривале.

„Открили смо да су се ове неуронске матичне ћелије узгајане на астроцитима много ефикасније диференцирале у зреле неуроне“, рекао је Цхен, упоређујући их са осталим нервним матичним ћелијама које су узгајане саме у Петријевој посуди. „Било је то као да астроцити бодре матичне ћелије, говоре им шта треба да раде и помажу им да испуне своју судбину да постану неурони.“

Даље, истраживачи су користили технику електрофизиолошког снимања да би показали да ћелије узгајане на астроцитима имају много више синаптичких догађаја - сигнала који се шаљу из једне нервне ћелије у друге. Затим, након само недељу дана, ново диференцирани неурони почели су да испаљују акционе потенцијале - сигнал брзе електричне побуде који се јавља у свим неуронима у мозгу.

Коначно, истраживачи су додали људске нервне матичне ћелије смеши са неуронима миша. „Открили смо да је, након само недељу дана, било пуно„ унакрсних разговора “између неурона миша и људских неурона“, рекао је Чен.

Објаснио је да се „унакрсни разговор“ дешава када један неурон контактира своје суседе и пусти неуротрансмитер да модулира активност свог суседа.

„Претходни истраживачи могли су да добију мождане ћелије само од преминулих пацијената који су патили од болести попут Алцхајмерове болести, шизофреније и аутизма“, рекао је Цхен. „Истраживачи сада могу да узму ћелије коже живих пацијената - сигуран и минимално инвазиван поступак - и претворе их у мождане ћелије које опонашају активност сопствених можданих ћелија пацијента.“

Овом методом, клиничари би знали како би одређени лек утицао на мождане ћелије одређеног пацијента, чак и не испробавајући лек - елиминишући ризик од озбиљних нежељених ефеката.

„Пацијент може бити сопствено заморче за дизајнирање сопственог третмана, без директног експериментисања“, рекао је.

Извор: Истраживање матичних ћелија