Νέα

▎Επεξεργασία από την ομάδα περιεχομένου WuXi AppTec 

Η νόσος Alzheimer (AD) είναι μια από τις σημαντικότερες ασθένειες που επηρεάζουν την ανθρώπινη υγεία και είναι επίσης ο πιο κοινός τύπος άνοιας. Προκειμένου να βοηθήσουν πολλούς ασθενείς με AD να αποκτήσουν διαθέσιμες θεραπείες, οι επιστήμονες διερευνούν τον μηχανισμό της νόσου μέσω πολλών κυτταρικών ή ζωικών μοντέλων που σχετίζονται με την AD και αναζητούν αδυναμίες της AD που μπορούν να στοχευτούν.

Προκειμένου να μελετηθεί καλύτερα ο μηχανισμός της νόσου της AD στο εργαστήριο, οι ερευνητές εισάγουν συνήθως γονιδιακές μεταλλάξεις σε ζώα μέσω της γενετικής μηχανικήςΑυτοσωμική επικρατούσα AD (ADAD) .Αλλά στον πραγματικό κόσμο, περίπου το 95% των ασθενών με AD είναιAD όψιμης έναρξης (LOAD) , αυτός είναι ένας τύπος AD που σχετίζεται στενά με την ηλικία και οι ασθενείς είναι άνω των 65 ετών. Η γήρανση είναι ένας βασικός παράγοντας κινδύνου για το ΦΟΡΤΙΟ, επομένως η ΝΑ αποκαλείται συχνά «άνοια του Αλτσχάιμερ». Αυτό δείχνει ότι υπάρχει ακόμα ένα χάσμα μεταξύ του εργαστηριακού μοντέλου και της πραγματικότητας των περισσότερων ασθενών με AD.

Πηγή εικόνας: 123RF

Πριν από έξι χρόνια, ο καθηγητής Andrew Yoo της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις ανακάλυψε κατά τη διάρκεια έρευνας για τη νόσο του Χάντινγκτον ότιΤα δερματικά κύτταρα από ασθενείς με νόσο του Huntington μπορούν να μετατραπούν σε μεσαίους ακανθώδεις νευρώνες προσθέτοντας ορισμένα microRNA (miRNAs) και μεταγραφικούς παράγοντες , και θα εμφανίζουν επίσης χαρακτηριστικά που αντιστοιχούν στη νόσο του Huntington, συμπεριλαμβανομένης της βλάβης του DNA, της μιτοχονδριακής δυσλειτουργίας, του κυτταρικού θανάτου κ.λπ. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι μπορούν να αναδημιουργήσουν την εξέλιξη της νόσου του Huntington επαναπρογραμματίζοντας τα κύτταρα του δέρματος σε ασθενείς διαφορετικών ηλικιών. Αυτό τους έκανε επίσης να σκεφτούν, εάν αυτή η μέθοδος επαναλαμβάνεται σε ασθενείς με AD, μπορούν να παρατηρήσουν άμεσα τις νευρωνικές αλλαγές στον πληθυσμό LOAD;

Στο τελευταίο τεύχος του Science, ο καθηγητής Yoo και οι συνεργάτες του απέδειξαν ότι αυτή η προσέγγιση είναι εξίσου εφικτή στον επαναπρογραμματισμό του δέρματος των ασθενών με AD, δύο τύποι miRNA — το miR-9* — και το miR-124.Όταν εκφράζονται σε ινοβλάστες που λαμβάνονται από ενήλικο δέρμα, μπορούν να προκαλέσουν χρωμοσωμική αναδιαμόρφωση στα κύτταρα, με αποτέλεσμα οι ινοβλάστες να χάσουν τα αρχικά τους χαρακτηριστικά και να ενεργοποιήσουν τον προγραμματισμό των νευρικών κυττάρων.。

Σύμφωνα με τα ευρήματά τους, αυτή η μέθοδος μπορεί να μετατρέψει το 80% των ινοβλαστών σε νευρωνική κατάσταση. νευρωνικοί υποτύποι μπορούν επίσης να δημιουργηθούν και να παρουσιάζουν νευροπαθολογικά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με την ηλικία.

Η μετάβαση από το δέρμα στους νευρώνες εξακολουθεί να είναι το πρώτο βήμα στη νέα έρευνα και ο καθηγητής Yoo και οι συνεργάτες του θέλουν να δουν αν έχουν τη δυνατότητα να γίνουν μοντέλο για την προσομοίωση LOAD. Δοκίμασαν να καλλιεργήσουν επαναπρογραμματισμένα νευρωνικά κύτταρα σε ένα λεπτό στρώμα γέλης έξω από το σώμα και διαπίστωσαν ότι όχι μόνο μπορούσαν να διαιρεθούν και να αναπτυχθούν κανονικά,Μπορεί επίσης να συναρμολογηθεί αυθόρμητα σε τρισδιάστατες σφαιροειδείς δομές.και παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την επικοινωνία και τη δομή των νευρώνων του φλοιού στον εγκέφαλο.

▲ Οι νευρώνες που λαμβάνονται μέσω επαναπρογραμματισμού μπορούν να συγκεντρωθούν αυθόρμητα σε σφαιροειδή(Πηγή εικόνας: Αναφορά [2])

Στη μελέτη, οι συγγραφείς έλαβαν δείγματα κυττάρων δέρματος από τρεις τύπους ανθρώπων, συμπεριλαμβανομένων ασθενών με LOAD και ADAD, καθώς και από υγιείς ανθρώπους. Καθώς περνούσε ο χρόνος καλλιέργειας, οι συγγραφείς παρατήρησαν την κατάσταση των σφαιροειδών των τριών τύπων νευρώνων.

Πρώτον, δείγματα από ασθενείς με ADAD έδειξαν μια διαταραχή της πρωτεΐνης ταυ, η οποία παρήγαγε πολλούς «σπόρους» τοξικής πρωτεΐνης ταυ των σφαιροειδών.

Παρομοίως, τα νευρωνικά σφαιροειδή που σχηματίστηκαν από δείγματα που προέρχονται από το LOAD συσσώρευσαν επίσης γρήγορα μεγάλες ποσότητες εναπόθεσης Αβ και επίσης έδειξαν παθολογικά χαρακτηριστικά της πρωτεΐνης tau, και η πρωτεΐνη tau με ιδιότητες "σπόρου" μπορούσε επίσης να ανιχνευθεί στην αξονική περιοχή. εκτός,Οι νευρώνες στο μοντέλο LOAD υφίστανται αυθόρμητο νευροεκφυλισμό και θάνατο, ο σφαιροειδής όγκος σταδιακά συρρικνώνεται κατά 50%, ο σχηματισμός νευραξόνων εξασθενεί και οι συνδέσεις γίνονται ασυνεχείς , όλες αυτές οι καταστάσεις υποδηλώνουν τις αλλαγές που μπορεί να έχουν βιώσει ο εγκέφαλος των ασθενών με LOAD. Οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι τα σφαιροειδή που καλλιεργήθηκαν από υγιή ανθρώπινα δείγματα έδειξαν επίσης μια ορισμένη ποσότητα εναπόθεσης Αβ, αλλά η ποσότητα ήταν πολύ μικρότερη από αυτή των δειγμάτων ασθενών με AD και δεν επηρέασε την κανονική επιβίωση των σφαιροειδών.