Alzheimer: Shkencëtarët gjejnë mënyrë për të kthyer disa qeliza të sëmura përsëri në një gjendje të shëndetshme

Autor: espigas Categoría: blog

Alzheimer: Shkencëtarët gjejnë mënyrë për të kthyer disa qeliza të sëmura përsëri në një gjendje të shëndetshme

  • Dëshmitë sugjerojnë që mikroglia – qelizat parësore imune në tru – mund të kontribuojnë drejtpërdrejt në zhvillimin e kushteve neurodegjenerative të neurodegjenerimit siç është sëmundja e Alzheimerit (AD). Tani zhvilloi një metodë të re bazuar në mjetin e redaktimit të gjenit CRISPR për të identifikuar gjenet që modulojnë funksionin e mikroglia. Gjenet në dhe jashtë, duke shtruar rrugën për zhvillimin e terapive të reja për AD. Hich mund të kontribuojë në sëmundjen e Alzheimerit (AD). Zhvilloni terapeutikë që synojnë këto gjene ose proteina të koduara nga këto gjene. Platforma jonë e re e shqyrtimit CRISPR […] na mundëson t’i identifikojmë këta drejtues në një mënyrë të shpejtë, të shkallëzueshme. Ne tashmë zbuluam objektiva të drogës që kontrollojnë shtetet e Microglia, dhe hapat e ardhshëm do të ishin testimi i këtyre në modelet përkatëse paraklinike. "-Dr. Li Gan, bashkëautor i studimit dhe neuroshkencëtar në Kolegjin Mjekësor Weill Cornell, duke folur për Medical News Today < /p>

    Roli i mikroglia

    AD është forma më e zakonshme e çmendurisë, që përbën 60-80% të të gjitha rasteve të çmendurisë. Megjithë përparimet në të kuptuarit e AD, ekziston një mungesë e trajtimeve efektive për këtë sëmundje neurodegjenerative. Një sasi e konsiderueshme e hulumtimit është përqendruar në mutacionet që çojnë në përpunimin jonormal të proteinës beta-amiloide dhe, më pas, akumulimin e tij. nuk kanë qenë të suksesshëm. Në të kundërt, provat e fundit sugjerojnë që individët me AD shpesh tregojnë deficite në pastrimin ose heqjen e beta-amiloidit të gabuar. . Një nga funksionet e mikroglisë përfshin fagocitozën – një proces që përfshin gëlltitjen e qelizave të ngordhura, patogjenëve dhe proteinave të gabuara për të lehtësuar heqjen e tyre.

    Ekzistojnë prova në rritje që aftësia e mikroglisë për të hequr proteinën beta-amiloide mund të dëmtohet në AD. Mikroglia gjithashtu mund të kontribuojë në zhvillimin e AD duke sekretuar proteina inflamatore dhe duke shkaktuar heqjen e tepërt të neuroneve dhe sinapseve, lidhjet midis neuroneve që i lejojnë ata të "komunikojnë".

    Përveç AD, ka prova që sugjerojnë që mikroglia gjithashtu mund të kontribuojë në zhvillimin e çrregullimeve të tjera neurodegjenerative. >

    Si mund të ndihmojë teknologjia CRISPR

    Ekzaminimi gjenetik funksional është një mjet i përdorur për identifikimin e gjeneve që janë të përfshirë në një funksion specifik qelizor. Ekranet e tilla përfshijnë frenimin ose aktivizimin e një gjeni specifik në një qelizë për të vlerësuar nëse ndryshimi në nivelet e shprehjes së këtij gjeni ndikon në një funksion të caktuar të interesit, siç është përhapja e qelizave.

    Në vitet e fundit, studiuesit kanë Përshtatur mjetin e redaktimit të gjeneve të njohur si CRISPR-CAS9 për të identifikuar gjenet e përfshira në sëmundje të ndryshme, përfshirë kancerin. Përparësitë e platformës së shqyrtimit CRISPR përfshijnë ndjeshmërinë e tij më të lartë dhe riprodhueshmërinë më të madhe sesa metodat e ekzaminimit të përdorura më parë. ARN-ja e udhëzuesit lidhet me rajonin e interesit të ADN-së, duke lejuar Cas9 të lidhë dhe pastrojë ADN-në në vendin e synuar. DCAS9) Enzima që nuk copëton ADN -në. Përveç enzimës së çaktivizuar Cas9, platforma e modifikuar CRISPR-DCAS9 gjithashtu përbëhet nga proteina që mund të rregullojnë ose rregullojnë gjenin e interesit-ose me fjalë të tjera, ndizni ato dhe fiket.

    Ekranet e tilla CRISPR përfshijnë Dorëzimi i ARN -së udhëzuese në qelizë me ndihmën e një virusi të inxhinierizuar gjenetikisht – një vektor viral. Sidoqoftë, përdorimi i viruseve për të dhënë ARN -në udhëzuese për mikroglia të pjekur ka qenë sfiduese. . IPSC -të rrjedhin nga riprogramimi i qelizave të rritura nga indet siç janë lëkura, flokët ose gjaku, në një gjendje embrionale.

    Ngjashëm me qelizat burimore nga embrioni, këto iPSC mund të piqen për të formuar çdo lloj qelize të dëshiruar, përfshirë neuronet ose mikroglia. Përfitimi i përdorimit të qelizave që rrjedhin nga IPSC -të është se ato ngjajnë më shumë nga qelizat njerëzore sesa linjat qelizore konvencionale.

    Për më tepër, mikroglia nga minjtë dhe njerëzit ndryshon në molekulat e lëshuara gjatë një përgjigjeje imune. Kështu, mikroglia që rrjedh nga IPSC-të njerëzore paraqesin një model më të mirë për të kuptuar se si gjenet rregullojnë funksionet mikrogliale. Makineritë DCAS9. Makineritë CRISPR në IPSCS ishin, sidoqoftë, joaktive dhe mund të aktivizoheshin vetëm në prani të trimethoprimit të antibiotikëve. IPSC-të e përdorura nga studiuesit u krijuan gjenetikisht për të diferencuar me shpejtësi ose pjekur në qelizat e ngjashme me mikroglia pas ekspozimit ndaj një mediumi të specializuar të kulturës. në mediumin e kulturës së qelizave. Kjo do të thotë që, megjithëse shkencëtarët futën ARN-të e udhëzuesve në IPSC, gjenet e synuara nga ARN-të udhëzuese u aktivizuan ose frenuan vetëm pasi IPSC-të u diferencuan në qelizat e ngjashme me mikroglia.

    Nëse shprehja e këtyre gjeneve të synuara është ndërprerë, kjo mund të ndikojë negativisht në zhvillimin e mikroglia. Kjo mund ta bëjë të vështirë të dallohet nëse ndryshimi në shprehjen e gjeneve të synuara ndikoi në zhvillimin e mikroglisë ose funksionin e mikroglisë së rritur.

    Karakterizimi i gjenit: Whatfarë do të thotë

    Pas vërtetimit të ekraneve të modifikuar të CRISPR, studiuesit ishin në gjendje të identifikonin gjenet në mikroglia të përfshira në proceset qelizore siç janë përhapja, mbijetesa, aktivizimi i një reagimi imunitar , dhe fagocitoza. Mikroglia i përgjigjet në mënyrë adaptive mjedisit të tyre lokal dhe ekziston në një gamë të gjerë të shteteve specifike për kontekstin. Statedo gjendje mikrogliale, siç është një gjendje e sëmurë, një gjendje e shëndetshme ose shteti ndërsa prodhon një përgjigje imune, karakterizohet nga një profil specifik i shprehjes së gjenit.

    Studiuesit përdorën sekuencat e ARN -së në nivelin e vetëm të qelizave për të karakterizuar gjendje të ndryshme mikrogliale.

    Për shembull, një nga gjendjet funksionale u karakterizua nga rritja e shprehjes së gjenit SPP1 që është i rregulluar në mikroglia në AD dhe kushte të tjera neurodegjenerative.

    Për më tepër, duke penguar shprehjen e gjeneve duke përdorur Platforma CRISPR, studiuesit ishin në gjendje të identifikojnë gjenet që rregullojnë miratimin e këtyre gjendjeve funksionale.Numri i qelizave që shprehin nivele të larta të gjenit SPP1.

    Shkencëtarët vëzhguan një ulje të ngjashme myceril çfarë është ajo të numrit të mikroglisë në gjendjen e sëmurë SPP1 pas përdorimit të një ilaçi që pengon proteinën CSF1R. Kështu, duke synuar gjenet-ose proteinat e koduara nga këto gjene-që rregullojnë gjendjen e sëmurë, shkencëtarët mund të kalojnë mikroglia përsëri në një gjendje të shëndetshme. Identifikoni gjenet që rregullojnë gjendjet mikrogliale që shoqërohen me kushte neurodegjenerative. Kjo më pas mund të ndihmojë shkencëtarët të zhvillojnë trajtime që synojnë këto gjene ose produktet e gjeneve. Toksiciteti në sëmundje, "shpjegoi autori kryesor i studimit, Dr. Martin Kampmann, profesor në Universitetin e Kalifornisë, sf.

  • Neurologjia/Neuroshkenca