Potrivit ScienceDaily, majoritatea bolilor psihice, cum ar fi schizofrenia, depresia severă și tulburarea bipolară, au o legătură genetică comună. Studiile asupra unor familii specifice cu antecedente de aceste tipuri de boli au arătat că membrii familiei afectate au o mutație în gena DISC1. În timp ce cercetătorii au fost în măsură să studieze modul în care mutațiile DISC1 modifică creierul în timpul dezvoltării pe modele animale, a fost dificil să găsească instrumentele potrivite pentru a studia schimbările la om. Cu toate acestea, progresele în ingineria celulelor stem umane permit acum cercetătorilor să crească mini-organe în laboratoare, și instrumente de editare a genei pot fi folosite pentru a insera mutații specifice în aceste celule.

Cercetatorii de la Brigham si Womens Hospital folosesc aceste noi tehnologii pentru a studia efectele mutatiilor DISC1 asupra organoidelor cerebrale – ” mini creiere ” – cultivate din celule stem umane. Rezultatele lor sunt publicate în Psihiatria translațională .

„Mini-creierele ne pot ajuta în dezvoltarea creierului”, a spus autorul principal Tracy Young-Pearse, dr., Șef al Laboratorului Young-Pearse, în Centrul Ann Romney pentru Boli Neurologice la BWH. „În comparație cu metodele tradiționale care ne-au permis să investigăm celulele umane în cultură în două dimensiuni, aceste învățături ne-au permis să investigăm structura și funcția tridimensională a celulelor pe măsură ce acestea se dezvoltă, oferindu-ne mai multe informații decât am obține cu cultura celulară tradițională”.

Cercetătorii au cultivat celulele stem pluripotente induse de om (iPSCs) pentru a crea mini-creier tridimensional pentru studiu. Folosind instrumentul de editare a genei CRISPR-Cas9, au perturbat DISC1, modelând mutația observată în studiile familiilor care suferă de aceste boli. Echipa a comparat mini-creierele cultivate din celule stem cu și fără această mutație specifică.

DISC1-mini-creierul mutant a prezentat perturbări structurale semnificative în comparație cu organoizii în care DISC1 a fost intact. În mod specific, spațiile umplute cu lichide, cunoscute sub numele de ventriculi, în mini-creierul mutant DISC1 au fost mult mai numeroase și mai mici decât în ​​controale, ceea ce înseamnă că, în timp ce celulele așteptate sunt prezente în mutantul DISC1, acestea nu se găsesc în locațiile lor propriu-zise. Mini-creierul mutant DISC1 prezintă, de asemenea, o creștere a semnalizării în calea WNT, o cale cunoscută a fi importantă pentru structurarea organelor și una care este perturbată în tulburarea bipolară. Prin adăugarea unui inhibitor al căii WNT la mini-creierul mutant DISC1, cercetătorii au reușit să-i „salveze” – în loc să aibă diferențe structurale, arătau asemănător cu mini-creierul dezvoltat din celule stem normale. Acest lucru sugerează faptul că, calea WNT poate fi responsabilă de întreruperea structurală observată în mutanții DISC1 și ar putea fi o cale potențială pentru terapiile viitoare.

„Prin producerea de organoide cerebrale de la iPSCs, putem controla cu atenție aceste experimente. Știm că orice diferențe pe care le vedem sunt datorate mutației DISC1 pe care am introdus-o”, a spus Young-Pearse. „Privind modul în care mutatiile DISC1 au tulburat morfologia și expresia genelor de organoide cerebrale, consolidăm legătura dintre mutația DISC1 și bolile majore mintale, precum și furnizarea de noi căi pentru investigarea acestei relații.”

Acest studiu a fost susținut de finanțarea din programul Sackler Scholar in Psychobiology, al fundației Young Investigator Award from the Brain and Behavior Research și al Institutului Național de Sănătate Mintală.

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180419141530.htm

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here