Νέα μυστικά αυτισμού με ανθρώπινα βλαστοκύτταρα

Νέα μυστικά αυτισμού με ανθρώπινα βλαστοκύτταρα

Μια ανθρώπινη διαταραχή που αλλάζει τη ζωή, η ΔΑΦ ή ευρύτερα γνωστή ως Διαταραχή του Φάσματος του Αυτισμού, αφήνει πίσω της μια καταστροφική αναπηρία. Κλινικές μελέτες πολλαπλών οικογενειακών ιστοριών και διδύμων έχουν δείξει ότι ορισμένες περιπτώσεις ΔΑΦ είναι γενετικές. Ωστόσο, η πλειοψηφία δεν εμπίπτει σε αυτή την κατηγορία και εμφανίζεται ξαφνικά κατά διαστήματα ή ιδιοπαθή σε μικρά παιδιά.

Στο Hussman Institute of Autism (HIA) στις ΗΠΑ, μια ομάδα μελετούσε μελλοντικές μεθόδους που σχετίζονται με τη χρήση επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων ή iPSC. Όταν επάγεται πειραματικά, μια ομάδα ώριμων ανθρώπινων βλαστοκυττάρων από το δέρμα ή το αίμα έχει τη δυνατότητα να διαφοροποιηθεί στους περισσότερους τύπους κυττάρων στο σώμα. Από το 2006, η διαδικασία επαγωγής και διαφοροποίησης αναβαθμίζεται περιοδικά. «Μία από τις συναρπαστικές πτυχές της εργασίας με τα iPSCs είναι ότι μπορούμε να μελετήσουμε τον αυτισμό σε ανθρώπινους νευρώνες που έχουν το ακριβές γενετικό υπόβαθρο ενός συγκεκριμένου αυτισμού», δήλωσε ο John P. Hussman, Εκτελεστικός Διευθυντής του HIA.

«Μίνι εγκέφαλοι», ή οργανοειδή, που προέρχονται από τα κύτταρα iPS ασθενών με ΔΑΦ έχουν δημιουργηθεί από άλλη ερευνητική ομάδα του Yale. Αποδεικνύεται ότι οι μικροεγκέφαλοι ASD αποτελούνται από ανασταλτικούς νευρώνες, έναν τύπο νευρικού κυττάρου που πολλαπλασιάζεται και εμποδίζει την παραγωγή μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται FOXG1 και στη συνέχεια επιστρέφει αυτούς τους νευρώνες στον κανονικό πληθυσμό τους.

Μια μελέτη που χρηματοδοτήθηκε από το CIRM με επικεφαλής τον Rusty Gage σε ένα μοντέλο δευτερογενών βλαστοκυττάρων της ΔΑΦ, η οποία προτείνει νέα στοιχεία για τις αρχικές νευροαναπτυξιακές ανωμαλίες σε ασθενείς με ΔΑΦ, δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Molecular Psychiatry από το Salk Institute (ΗΠΑ) σε συνεργασία με επιστήμονες στο UC San Diego.

Υπό κλινικές συνθήκες, ο Gage και μια ομάδα ερευνητών προσπάθησαν να δημιουργήσουν κύτταρα iPS, ιδιαίτερα από επιλεγμένους ασθενείς με ΔΑΦ, οι οποίοι είχαν έως και 23% ταχύτερη ανάπτυξη του εγκεφάλου στη βρεφική ηλικία. Κάτω από συνεχή μελέτη, οι ερευνητές εξέτασαν πώς τα κύτταρα iPS από αυτά τα επιλεγμένα άτομα με ΔΑΦ εξελίχθηκαν σε βλαστοκύτταρα εγκεφάλου. Το επόμενο στάδιο ανάπτυξης μετέτρεψε αυτά τα βλαστοκύτταρα του εγκεφάλου σε νευρικά κύτταρα. Ολόκληρη η τροχιά ανάπτυξης χαρτογραφήθηκε και συγκρίθηκε με αυτή των υγιών κυττάρων iPS από φυσιολογικά άτομα.

Παρατηρώντας προσεκτικά τη διαδικασία, η ομάδα βρήκε γρήγορα ένα πρόβλημα με τον πολλαπλασιασμό των εγκεφαλικών βλαστικών κυττάρων για τη δημιουργία νέων νευρικών κυττάρων στον εγκέφαλο. Η διαδικασία ονομάζεται νευρογένεση. Παρήχθη περίσσεια νευρικών κυττάρων επειδή τα εγκεφαλικά βλαστοκύτταρα που εξήχθησαν από κύτταρα ASD-iPS εμφάνισαν πρόσθετη νευρογένεση σε σύγκριση με τα φυσιολογικά εγκεφαλικά βλαστοκύτταρα. Τα νευρικά κύτταρα δεν ήταν σε θέση να στείλουν σήματα και να δημιουργήσουν ένα λειτουργικό σύστημα μετάδοσης. Λόγω της έλλειψης συναπτικών συνδέσεων μεταξύ αυτών των πρόσθετων νευρώνων, η απόδοσή τους παρέμεινε μη φυσιολογική, αντιπροσωπεύοντας μια αδυναμία να είναι λιγότερο αποτελεσματικοί σε σύγκριση με τους υγιείς νευρώνες.

Σε αυτή την περίπτωση, το IGF-1, ένα φάρμακο που βρίσκεται σε κλινικές δοκιμές για την πιθανή θεραπεία του αυτισμού, χρησιμοποιήθηκε για τη θεραπεία των νευρικών κυττάρων. Η ομάδα παρατήρησε μια μερική διόρθωση της μη φυσιολογικής δραστηριότητας που παρατηρήθηκε στους νευρώνες της ΔΑΦ. Σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου από τον Salk, η ομάδα σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει τα κύτταρα των ασθενών για να μελετήσει τους μοριακούς μηχανισμούς πίσω από τις επιδράσεις του IGF-1, ιδιαίτερα για να εξετάσει τις αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση κατά τη διάρκεια της θεραπείας.

Η γνώμη του Gage είναι: "Αυτή η τεχνολογία μας επιτρέπει να δημιουργήσουμε απόψεις για την ανάπτυξη νευρώνων που ήταν πεισματάρηδες στο παρελθόν. Είμαστε ενθουσιασμένοι από τη δυνατότητα χρήσης μεθόδων βλαστοκυττάρων για την αποκρυπτογράφηση της βιολογίας του αυτισμού και πιθανή αναζήτηση νέων φαρμακευτικών θεραπειών για αυτόν." εξουθενωτική διαταραχή».

Εμπνευσμένο από τον Richa Verma