Nye hemmeligheter til autisme med menneskelige stamceller

Nye hemmeligheter til autisme med menneskelige stamceller

En livsendrende menneskelig lidelse, ASD eller mer kjent som autismespektrumforstyrrelse, etterlater en ødeleggende funksjonshemming. Kliniske studier av flere familiehistorier og tvillinger har vist at noen tilfeller av ASD er genetiske. Flertallet faller imidlertid ikke inn i denne kategorien og forekommer plutselig intermitterende eller idiopatisk hos små barn.

Ved Hussman Institute of Autism (HIA) i USA har et team studert fremtidige metoder knyttet til bruk av induserte pluripotente stamceller, eller iPSCs. Når eksperimentelt indusert, har en gruppe modne menneskelige stamceller fra huden eller blodet potensialet til å differensiere seg til de fleste celletyper i kroppen. Siden 2006 har prosessen med induksjon og differensiering blitt periodisk oppgradert. "En av de spennende aspektene ved å jobbe med iPSCs er at vi kan studere autisme i menneskelige nevroner som har den nøyaktige genetiske bakgrunnen til en bestemt autisme," sa John P. Hussman, administrerende direktør i HIA.

"Mini-hjerne" eller organoider, avledet fra iPS-cellene til ASD-pasienter, er blitt skapt av en annen Yale-forskningsgruppe. Det viser seg at ASD-minihjerner består av hemmende nevroner, en type nervecelle som prolifererer og blokkerer produksjonen av et protein kalt FOXG1, og deretter returnerer disse nevronene til deres normale befolkningstall.

En CIRM-finansiert studie ledet av Rusty Gage på en sekundær stamcellemodell av ASD, som antyder nye bevis for de første nevroutviklingsavvikene hos ASD-pasienter, ble publisert i Nature-tidsskriftet Molecular Psychiatry av Salk Institute (USA) i samarbeid med forskere ved UC San Diego.

Under kliniske forhold prøvde Gage og et team av forskere å generere iPS-celler, spesielt fra utvalgte ASD-pasienter, som hadde opptil 23 % raskere hjernevekst i spedbarnsalderen. Under konstante studier undersøkte forskerne hvordan iPS-celler fra disse utvalgte ASD-individene utviklet seg til hjernestamceller. Det neste vekststadiet forvandlet disse hjernestamcellene til nerveceller. Hele vekstbanen ble kartlagt og sammenlignet med friske iPS-celler fra normale individer.

Ved å følge prosedyren nøye, fant teamet raskt et problem med spredning av hjernestamceller for å generere nye nerveceller i hjernen. Prosessen kalles nevrogenese. Et overskudd av nerveceller ble produsert fordi hjernestamcellene ekstrahert fra ASD-iPS-celler viste ytterligere nevrogenese sammenlignet med normale hjernestamceller. Nervecellene klarte ikke å sende signaler og etablere et fungerende overføringssystem. På grunn av mangelen på synaptiske forbindelser mellom disse ekstra nevronene, forble ytelsen deres unormal, noe som representerer en manglende evne til å være mindre effektive sammenlignet med friske nevroner.

I dette tilfellet ble IGF-1, et medikament som for tiden er i kliniske studier for sannsynlig behandling av autisme, brukt til å behandle nervecellene. Teamet la merke til en delvis korreksjon av den unormale aktiviteten observert i ASD-nevronene. I følge en pressemelding fra Salk planlegger gruppen å bruke pasientcellene til å studere de molekylære mekanismene bak effekten av IGF-1, spesielt for å undersøke endringer i genuttrykk under behandling.

Gages mening er: "Denne teknologien lar oss generere synspunkter på utviklingen av nevroner som har vært sta i fortiden. Vi er begeistret over muligheten for å bruke stamcellemetoder for å dechiffrere biologien til autisme og potensielt søke etter nye medikamentelle behandlinger for den." svekkende lidelse."

Inspirert av Richa Verma