پزشکی پیشگیری تغذیه خواص گیاهان دسته‌بندی نشده روان شناختی زیبایی ورزش

ارگانوئیدهای مغزی انسان رشد یافته در آزمایشگاه از یک اختلال طیف اوتیسم تقلید می کنند ، به آزمایش های درمانی کمک می کنند

ارگانوئیدهای مغزی انسان رشد یافته در آزمایشگاه از یک اختلال طیف اوتیسم تقلید می کنند ، به آزمایش های درمانی کمک می کنند

آلیسون موتری ، دکترای علمی ، استاد و مدیر برنامه سلول های بنیادی در دانشکده پزشکی UC سن دیگو و عضو کنسرسیوم پزشکی احیا کننده سانفورد است. اعتبار: علوم بهداشتی UC San Diego

بیشتر اختلالات طیف اوتیسم دارای یک جز genetic ژنتیکی پیچیده و چند عاملی است که یافتن روش های درمانی خاص را دشوار می کند. سندرم رت یک استثنا است. نوزادانی که با این شکل از این اختلال متولد می شوند ، به طور خاص جهش هایی در این نوزادان دارند MECP2 ژن ، باعث اختلال شدید در رشد مغز می شود که در درجه اول زنان را تحت تأثیر قرار می دهد. با این حال هنوز هیچ درمانی وجود ندارد – درمان های فعلی با هدف کاهش علائم انجام می شود ، اما دلیل اصلی آن را برطرف نمی کند.

محققان دانشگاه پزشکی کالیفرنیا سان دیگو و کنسرسیوم پزشکی بازساختی سانفورد اخیراً از ارگانوئیدهای مغزی مشتق شده از سلول های بنیادی – که “مینی مغز” نیز نامیده می شوند – استفاده کردند که فاقد عملکرد MECP2 ژن برای مطالعه بهتر بیماری

در مطالعه منتشر شده در 8 دسامبر سال 2020 در پزشکی مولکولی EMBO، تیم دو کاندیدای مواد مخدر را شناسایی کرد که با کمبودهای ناشی از فقدان این دارو مقابله می کنند MECP2 ژن این ترکیبات سطح کلسیم ، تولید انتقال دهنده عصبی و فعالیت تکانه الکتریکی را بازیابی کردند و ارگانوئیدهای مغزی سندرم Rett را به حالت طبیعی بازگرداند.

نویسنده ارشد Alysson R. Muotri ، دکترای علمی ، گفت: “جهش ژنی که باعث سندرم Rett می شود دهه ها قبل کشف شد ، اما پیشرفت در درمان آن دست کم تا حدی به این دلیل است که مطالعات مدل موش به انسان ترجمه نشده است.” استاد اطفال و طب سلولی و مولکولی در دانشکده پزشکی UC سن دیگو. “این مطالعه با توجه به نیاز به مدلی انجام می شود که بهتر مغز انسان را تقلید کند.”

ارگانوئیدهای مغز مدل های سلولی 3-D هستند که جنبه های مغز انسان را در آزمایشگاه نشان می دهند. این ارگانوئیدها به محققان کمک می کنند تا رشد انسانی را ردیابی کنند ، رویدادهای مولکولی منجر به بیماری را کشف کنند و روش های درمانی جدید را آزمایش کنند. در UC سن دیگو ، از ارگانوئیدهای مغز برای تولید اولین اثبات تجربی مستقیم مبنی بر اینکه ویروس زیکا برزیل می تواند نقایص مادرزادی شدیدی ایجاد کند و داروهای HIV فعلی را برای درمان اختلال عصبی ارثی نادر ، استفاده مجدد کند. موتری و تیم همچنین ارگانوئیدهای مغزی خود را به ایستگاه فضایی بین المللی فرستادند تا تأثیر ریز جاذبه را بر رشد مغز – و شاید چشم اندازهای زندگی انسان فراتر از زمین – آزمایش کنند.

البته آنها کپی کامل نیستند. ارگانوئیدها فاقد ارتباط با سایر سیستم های اندام مانند عروق خونی هستند. داروهایی که روی ارگانوئیدهای مغز آزمایش شده اند مستقیماً به آنها اضافه می شوند – نیازی به عبور از سد خونی مغزی ، رگهای خونی ویژه ای نیست که مغز را تا حد زیادی عاری از باکتری ، ویروس و سموم نگه می دارد.

اما محققان ارگانوئیدها را برای بررسی تغییرات ساختار فیزیکی یا بیان ژن در طول زمان یا در نتیجه جهش ژن ، ویروس یا دارو بسیار مفید می دانند. علاوه بر این ، تیم موتوری اخیراً فرایند ساخت ارگانوئیدهای مغزی را مطابق با الگوی تکانه های الکتریکی نوزادان نارس بهینه کرده و آنها را بیش از هر زمان دیگری به مغز واقعی انسان شبیه کرده است.

در جدیدترین مطالعه ، محققان با استفاده از سلولهای بنیادی پرتوان القایی (iPSC) ناشی از بیماران مبتلا به سندرم Rett ، این پروتکل جدید را برای ارگانوئیدهای عملکردی مغز اعمال کردند. به طور خلاصه ، آنها یک نمونه پوست را جمع آوری کردند ، سلولها را به گونه ای تحت درمان قرار دادند که آنها را به iPSC تبدیل کردند ، سپس به شکلی که سلولهای مغزی آنها را تبدیل کرد و زمینه ژنتیکی منحصر به فرد هر بیمار را حفظ کرد. این تیم همچنین برای تأیید یافته های خود ، ارگانوئیدهای مغزی را که به طور مصنوعی فاقد این ماده هستند ، مهندسی کردند MECP2 ژن ، و حتی سلولهای جهش یافته و کنترل شده را برای تقلید از الگوی موزاییکی که به طور معمول در بیماران زن مشاهده می شود ، مخلوط کرد.

فقدان MECP2 ژن چیزهای زیادی را در مورد ارگانوئیدها تغییر داد: شکل ، زیرگونه های نورون موجود ، الگوهای بیان ژن ، تولید انتقال دهنده عصبی و تشکیل سیناپس. فعالیت کلسیم و تکانه های الکتریکی نیز کاهش یافت. این تغییرات منجر به نقص عمده ای در ظهور امواج نوسانی عصبی قشر مغز ، معروف به “امواج مغزی” می شود.

در تلاش برای جبران مفقودان MECP2 ژن ، تیم ارگانوئیدهای مغز را با 14 کاندیدای دارویی که شناخته شده است بر عملکردهای مختلف سلول مغز تأثیر می گذارند ، درمان کردند. تقریباً همه علائم مولکولی و سلولی وقتی که محققان ارگانوئیدهای مغزی سندرم Rett را با دو بهترین کاندید دارو ، Nefiracetam و PHA 543613 درمان کردند ، برطرف شدند. به عنوان مثال ، تعداد سلولهای عصبی فعال در ارگانوئیدهای سندرم Rett پس از درمان تقریباً دو برابر شد. نفیراستام و PHA 543613 قبلاً در آزمایشات بالینی فاز I و II برای درمان سایر بیماریها مورد آزمایش قرار گرفتند ، به این معنی که از قبل از عبور از سد مغز خون و ایمن بودن برای مصرف انسان شناخته شده اند.

به گفته موتری ، این نتایج آزمایشگاهی دلیل قانع کننده ای برای پیشرفت نفیراستام و PHA 543613 به آزمایشات بالینی برای بیماران مبتلا به MECP2کمبود اختلالات تکاملی عصبی.

وی گفت ، اما در پایان ، بهترین درمان برای سندرم Rett ممکن است یک داروی “فوق العاده” نباشد.

موتری ، که همچنین مدیر برنامه سلول های بنیادی UC سن دیگو و عضو است ، گفت: “در زمینه علوم اعصاب تمایل وجود دارد که به دنبال داروهای بسیار خاص که اهداف دقیق را می خورند و یک داروی واحد را برای یک بیماری پیچیده استفاده کنیم.” کنسرسیوم پزشکی مجدد سانفورد. “اما ما این کار را برای بسیاری از اختلالات پیچیده دیگر ، جایی که از درمان های چند جانبه استفاده می شود ، انجام نمی دهیم. به همین ترتیب ، در اینجا هیچ کس همه مشکلات را برطرف نکرد. ما باید از نظر کوکتل های دارویی فکر کنیم ، همانطور که در درمان موفقیت آمیز بوده است. HIV و سرطان ها. ”


الگوریتم یادگیری ماشینی نمی تواند این مینی مغزهای آزمایشگاهی را از نوزادان نارس تشخیص دهد


اطلاعات بیشتر:
Cleber A Trujillo و همکاران ، برگشت دارویی آسیب شناسی سیناپسی و شبکه در سلول های عصبی MECP2 ‐KO انسان و ارگانوئیدهای قشر مغز ، پزشکی مولکولی EMBO (2020) DOI: 10.15252 / emmm.202012523

تهیه شده توسط دانشگاه کالیفرنیا – سان دیگو


استناد: ارگانوئیدهای مغزی انسان رشد یافته در آزمایشگاه از یک اختلال طیف اوتیسم تقلید می کنند ، به درمان های آزمایشی کمک می کنند (2020 ، 8 دسامبر) بازیابی شده در 9 دسامبر 2020 از https://medicalxpress.com/news/2020-12-lab-grown-human-brain-organicids -mimic.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. جدا از هرگونه معامله عادلانه با هدف مطالعه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.

READ  هزینه دولت برای فقر واقعاً برای بچه ها جواب می دهد: مطالعه