Naujos autizmo paslaptys su žmogaus kamieninėmis ląstelėmis

Naujos autizmo paslaptys su žmogaus kamieninėmis ląstelėmis

Žmogaus gyvenimą keičiantis sutrikimas, ASD arba plačiau žinomas kaip autizmo spektro sutrikimas, palieka niokojančią negalią. Klinikiniai kelių šeimų istorijų ir dvynių tyrimai parodė, kad kai kurie ASD atvejai yra genetiniai. Tačiau dauguma nepatenka į šią kategoriją ir mažiems vaikams pasireiškia staiga su pertrūkiais arba idiopatiškai.

JAV Hussmano autizmo institute (HIA) komanda tyrė būsimus metodus, susijusius su indukuotų pluripotentinių kamieninių ląstelių arba iPSC naudojimu. Eksperimentiškai sukelta subrendusių žmogaus kamieninių ląstelių grupė iš odos arba kraujo gali diferencijuotis į daugumą kūno ląstelių tipų. Nuo 2006 m. indukcijos ir diferenciacijos procesas buvo periodiškai atnaujinamas. „Vienas įdomiausių darbo su iPSC aspektų yra tai, kad galime tirti autizmą žmogaus neuronuose, turinčiuose tikslią konkretaus autizmo genetinį pagrindą“, – sakė HIA vykdomasis direktorius Johnas P. Hussmanas.

„Mini smegenis“ arba organoidus, gautus iš ASD pacientų iPS ląstelių, sukūrė kita Jeilio tyrimų grupė. Paaiškėjo, kad ASD mini smegenys yra sudarytos iš slopinančių neuronų – nervinių ląstelių, kurios dauginasi ir blokuoja baltymo, vadinamo FOXG1, gamybą, tada grąžina tiems neuronams įprastą populiacijos skaičių.

CIRM finansuojamas tyrimas dėl antrinio ASD kamieninių ląstelių modelio, kuriam vadovavo Rusty Gage ir kuris rodo naujų pradinių ASD pacientų neurologinio vystymosi anomalijų įrodymų, buvo paskelbtas žurnale Nature Molecular Psychiatry Salk Institute (JAV), bendradarbiaujant su UC San Diego mokslininkais.

Klinikinėmis sąlygomis Gage'as ir tyrėjų komanda bandė generuoti iPS ląsteles, ypač iš atrinktų ASD sergančių pacientų, kurių smegenų augimas kūdikystėje buvo iki 23% greitesnis. Nuolat tyrinėdami, mokslininkai ištyrė, kaip šių pasirinktų ASD asmenų iPS ląstelės išsivystė į smegenų kamienines ląsteles. Kitas augimo etapas šias smegenų kamienines ląsteles pavertė nervinėmis ląstelėmis. Visa augimo trajektorija buvo sudaryta ir palyginta su sveikų iPS ląstelių iš normalių asmenų.

Atidžiai stebėdama procedūrą, komanda greitai nustatė problemą, susijusią su smegenų kamieninių ląstelių proliferacija, siekiant generuoti naujas nervines ląsteles smegenyse. Procesas vadinamas neurogeneze. Susidarė nervų ląstelių perteklius, nes smegenų kamieninės ląstelės, išskirtos iš ASD-iPS ląstelių, pasižymėjo papildoma neurogeneze, palyginti su normaliomis smegenų kamieninėmis ląstelėmis. Nervų ląstelės nesugebėjo siųsti signalų ir sukurti veikiančios perdavimo sistemos. Dėl sinaptinių ryšių tarp šių papildomų neuronų trūkumo jų veikimas išliko nenormalus, o tai reiškia, kad jie negali būti mažiau veiksmingi, palyginti su sveikais neuronais.

Šiuo atveju nervų ląstelėms gydyti buvo naudojamas IGF-1, šiuo metu klinikiniuose tyrimuose atliekamas vaistas, skirtas galimam autizmo gydymui. Komanda pastebėjo dalinį nenormalaus aktyvumo, pastebėto ASD neuronuose, korekciją. Pasak Salko pranešimo spaudai, grupė planuoja naudoti paciento ląsteles, kad ištirtų molekulinius mechanizmus, susijusius su IGF-1 poveikiu, ypač tiriant genų ekspresijos pokyčius gydymo metu.

Gage'o nuomonė yra tokia: "Ši technologija leidžia mums susidaryti nuomonę apie neuronų, kurie praeityje buvo užsispyrę, vystymąsi. Mes džiaugiamės galimybe naudoti kamieninių ląstelių metodus autizmo biologijai iššifruoti ir potencialiai ieškoti naujų vaistų nuo jo gydymo būdų." sekinantis sutrikimas“.

Įkvėptas Richa Verma