Raziskave shizofrenije se potopijo v jed Petrija
"Očitno ne želimo odstraniti možganskih celic nekoga, da bi lahko eksperimentirali, zato je ponovna tvorba pacientovih možganskih celic v petrijevki naslednja najboljša stvar za raziskovalne namene in presejanje zdravil," je povedal vodja raziskave Gong Chen, dr. D., profesor biologije na Penn State University.
"Najbolj razburljiv del te raziskave je, da ponuja obljubo neposrednega modeliranja bolezni, ki omogoča, da se v petrijevki ustvarijo zreli človeški nevroni, ki se obnašajo podobno kot nevroni, ki naravno rastejo v človeških možganih."
Chen verjame, da bi metoda lahko vodila do prilagojenega zdravljenja posameznih bolnikov na podlagi njihovih lastnih genskih in celičnih informacij. Dejal je, da so v prejšnjih raziskavah znanstveniki našli način za reprogramiranje kožnih celic pri pacientih, da postanejo nespecializirane ali nediferencirane pluripotentne matične celice (iPSC).
"Večplastična matična celica je nekakšen prazen skrilavec," je dejal Chen. »Med razvojem se take matične celice razlikujejo v številne raznolike, specializirane tipe celic, kot so mišična celica, možganska celica ali krvna celica. Tako lahko raziskovalci po ustvarjanju iPSC iz kožnih celic vzgojijo v možganske celice ali nevrone, ki jih je mogoče varno preučevati v Petrijevi posodi. "
Zdaj so v novi študiji raziskovalci našli način, kako mnogo učinkoviteje razlikovati iPSC v zrele človeške nevrone, ki ustvarjajo celice, ki se v možganih obnašajo kot nevroni. Chen je pojasnil, da so v njihovem naravnem okolju nevroni vedno v neposredni bližini zvezdastih celic, imenovanih astrociti, ki jih je v možganih veliko in pomagajo nevronom pravilno delovati.
"Ker so nevroni v možganih blizu astrocitov, smo predvideli, da je ta neposredni fizični stik lahko sestavni del rasti in zdravja nevronov," je dejal Chen.
Da bi preizkusili to hipotezo, je skupina začela z gojenjem živčnih izvornih celic, pridobljenih iz iPSC, ki so izvorne celice, ki lahko postanejo nevroni. Te celice so gojili na vrhu ene celice debele plasti astrocitov, tako da sta se obe vrsti celic fizično dotikali.
"Ugotovili smo, da so se te živčne matične celice, gojene na astrocitih, veliko učinkoviteje diferencirale v zrele nevrone," je dejal Chen in jih primerjal z drugimi živčnimi matičnimi celicami, ki so jih gojili same v petrijevki. "Bilo je skoraj tako, kot da bi astrociti bodrili matične celice, jim govorili, kaj naj storijo, in jim pomagali izpolniti usodo, da postanejo nevroni."
Nato so raziskovalci z elektrofiziološko tehniko snemanja pokazali, da imajo celice, gojene na astrocitih, veliko več sinaptičnih dogodkov - signalov, ki jih iz ene živčne celice pošiljajo drugim. Nato so po samo enem tednu na novo diferencirani nevroni začeli sprožati akcijske potenciale - signal hitrega električnega vzbujanja, ki se pojavi v vseh nevronih v možganih.
Končno so raziskovalci mešanici z mišjimi nevroni dodali človeške živčne matične celice. "Ugotovili smo, da je že po enem tednu med mišjimi nevroni in človeškimi nevroni veliko" navzkrižnih pogovorov "," je dejal Chen.
Pojasnil je, da do "navzkrižnega pogovora" pride, ko nek nevron stopi v stik s sosedi in sprosti nevrotransmiter, ki modulira sosedovo aktivnost.
"Prejšnji raziskovalci so možne možganske celice lahko dobivali le od umrlih bolnikov, ki so trpeli za boleznimi, kot so Alzheimerjeva bolezen, shizofrenija in avtizem," je dejal Chen. "Zdaj lahko raziskovalci živim pacientom odvzamejo kožne celice - varen in minimalno invaziven postopek - in jih pretvorijo v možganske celice, ki posnemajo aktivnost pacientovih lastnih možganskih celic."
S to metodo bi kliniki vedeli, kako bi določeno zdravilo vplivalo na možganske celice določenega pacienta, ne da bi sploh preizkusili zdravilo - odpravili tveganje za resne neželene učinke.
"Pacient je lahko sam svoj morski prašiček za načrtovanje lastnega zdravljenja, ne da bi mu bilo treba neposredno eksperimentirati," je dejal.
Vir: Raziskave matičnih celic
