Исследования проливают свет на самые ранние стадии синдрома Ангельмана

genetics
Кредит: CC0 Public Domain

Новое исследование Университета штата Северная Каролина позволяет понять самые ранние стадии синдрома Ангельмана. Работа также демонстрирует, как церебральные органоиды человека могут быть использованы, чтобы пролить свет на генетические нарушения, влияющие на развитие человека.

Синдром Ангельмана — это генетическое заболевание, связанное с задержкой развития, умственной отсталостью, нарушением речи и проблемами с движением. По синдрому Ангельмана было проведено большое количество исследований, в основном с участием лабораторных исследований на мышах и естествознания людей. Однако, хотя исследователи установили, что комплексное расстройство связано с поведением гена, называемого UBE3A, и убедительные доказательства на мышах показали, что пренатальные периоды времени могут быть важны в развитии болезни, исследователям еще предстоит найти способ наблюдения за самыми ранними стадии заболевания нервных клеток человека.

«Очевидно, что мы не можем проводить исследования развивающихся людей, поэтому мы хотели знать, можно ли изучить молекулярную динамику вокруг UBE3A с использованием церебральных органоидов», — говорит Альберт Кеунг, автор статьи о работе и доцент. химической и биомолекулярной инженерии в NC State. «Когда включается ген? Как лекарства влияют на функции генов и нейронов? Ведет ли ген по-разному в разных типах клеток? Это сложные вопросы, но мы обнаружили, что вы можете многому научиться с помощью модели церебральных органоидов».

Органоиды головного мозга человека — это ткани миллиметрового размера, состоящие из типов клеток, которые обычно встречаются в различных областях мозга. Их получают путем культивирования стволовых клеток. В рамках этого исследования ученые наблюдали за поведением органоидов в течение 17 недель после культивирования клеток.

Например, исследователи составили карту, когда UBE3A был выключен или включен в разных типах клеток и на разных этапах развития нервной системы, а также где в каждой клетке ген был активен. Это может пролить свет на такие вещи, как степень, в которой UBE3A может регулировать активность других генов, и когда терапевтическое лечение может быть наиболее эффективным.

Одна из вещей, обнаруженных исследователями, заключается в том, что UBE3A, по-видимому, играет важную роль в развитии мозговой ткани раньше, чем кто-либо знал — возможно, даже в течение трех недель после культивирования органоидов.

«У нас была возможность увидеть, как поведение UBE3A меняется со временем в органоиде», — говорит Дилара Сен, первый автор статьи и доктор философии. студент NC State. «Мы также смогли увидеть, как различные лекарства влияют на поведение гена — и как эти изменения влияют на функцию нейронов в органоиде».

«Это фундаментальная работа по проверке концепции», — говорит Кеунг. «Но мы надеемся, что она демонстрирует, как модель церебральных органоидов может облегчить разработку терапевтических стратегий для людей с синдромом Ангельмана. Мы считаем, что эта модель может сделать это, улучшив наше понимание болезни, что может послужить основой для исследований возможных методов лечения. Мы также считаем, что эту модель можно использовать для проверки лекарств, которые являются кандидатами для терапевтического вмешательства. Модели органоидов не новы. Но они могут оказаться более мощными инструментами, чем мы предполагали ранее «.

Статья «Церебральные органоиды человека выявляют раннюю пространственно-временную динамику и фармакологические реакции UBE3A» опубликована в журнале Stem Cell Reports ./p>

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *