Şizofreni Araştırmaları Petri Tabağına Dalıyor
Araştırma lideri Gong Chen, "Açıkçası, deney yapmak için birinin beyin hücrelerini çıkarmak istemiyoruz, bu nedenle hastanın beyin hücrelerini bir petri kabında yeniden oluşturmak, araştırma amaçları ve ilaç taraması için bir sonraki en iyi şey" dedi. Penn State Üniversitesi'nde biyoloji profesörü.
"Bu araştırmanın en heyecan verici kısmı, doğrudan hastalık modelleme vaadini sunması ve bir petri kabında insan beyninde doğal olarak büyüyen nöronlara çok benzer şekilde davranan olgun insan nöronlarının oluşturulmasına izin vermesidir."
Chen, yöntemin bireysel hastalar için kendi genetik ve hücresel bilgilerine dayalı olarak özelleştirilmiş tedavilere yol açabileceğine inanıyor. Daha önceki araştırmalarda, bilim insanlarının hastalardan alınan deri hücrelerini uzmanlaşmamış veya farklılaşmamış pluripotent kök hücreler (iPSC'ler) haline getirmenin bir yolunu bulduklarını söyledi.
Chen, "Bir pluripotent kök hücre bir tür boş sayfadır" dedi. Gelişim sırasında bu tür kök hücreler, bir kas hücresi, bir beyin hücresi veya bir kan hücresi gibi birçok farklı, özel hücre tipine farklılaşır. Bu nedenle, deri hücrelerinden iPSC'ler ürettikten sonra, araştırmacılar bunları bir Petri kabında güvenle çalışılabilecek beyin hücreleri veya nöronlar haline getirmek için kültürleyebilirler. "
Şimdi, yeni çalışmada araştırmacılar, iPSC'leri olgun insan nöronlarına ayırmanın, beyindeki nöronlar gibi davranan hücreler oluşturarak çok daha etkili bir şekilde farklılaştırmanın bir yolunu buldular. Chen, doğal ortamlarında, nöronların her zaman beyinde bol miktarda bulunan ve nöronların doğru çalışmasına yardımcı olan astrositler adı verilen yıldız şeklindeki hücrelere yakın bulunduğunu açıkladı.
Chen, "Nöronlar beyindeki astrositlere bitişik olduğundan, bu doğrudan fiziksel temasın nöronal büyümenin ve sağlığın ayrılmaz bir parçası olabileceğini tahmin ettik" dedi.
Ekip, bu hipotezi test etmek için, nöron olma potansiyeline sahip kök hücreler olan iPSC'den türetilen nöral kök hücreleri kültürlemeye başladı. Bu hücreler, bir hücre kalınlığında astrosit tabakasının üstünde kültürlendi, böylece iki hücre türü fiziksel olarak birbirine temas ediyordu.
Chen, "Astrositler üzerinde kültürlenen bu nöral kök hücrelerin, olgun nöronlara çok daha etkili bir şekilde farklılaştığını bulduk," dedi ve onları bir petri kabında tek başına kültürlenen diğer nöral kök hücrelerle karşılaştırarak. "Sanki astrositler kök hücreleri neşelendiriyor, onlara ne yapacaklarını söylüyor ve nöron olmak için kaderlerini gerçekleştirmelerine yardımcı oluyorlardı."
Daha sonra, araştırmacılar astrositlerde büyüyen hücrelerin çok daha fazla sinaptik olaya sahip olduğunu göstermek için bir elektrofizyoloji kayıt tekniği kullandılar - sinyaller bir sinir hücresinden diğerlerine gönderiliyor. Sonra, sadece bir hafta sonra, yeni farklılaşmış nöronlar aksiyon potansiyellerini ateşlemeye başladılar - beyindeki tüm nöronlarda oluşan hızlı elektriksel uyarı sinyali.
Son olarak, araştırmacılar insan sinir kök hücrelerini fare nöronlarıyla bir karışıma ekledi. Chen, "Sadece bir hafta sonra, fare nöronları ile insan nöronları arasında çok sayıda" çapraz konuşma "olduğunu gördük," dedi.
"Çapraz konuşma" nın, bir nöron komşularıyla temas ettiğinde ve komşusunun aktivitesini düzenlemek için bir nörotransmiter saldığında gerçekleştiğini açıkladı.
Chen, "Önceki araştırmacılar yalnızca Alzheimer, şizofreni ve otizm gibi hastalıklardan muzdarip olan ölen hastalardan beyin hücreleri alabiliyordu" dedi. "Artık araştırmacılar, güvenli ve minimal invaziv bir prosedür olan canlı hastalardan deri hücrelerini alıp, bunları hastanın kendi beyin hücrelerinin aktivitesini taklit eden beyin hücrelerine dönüştürebiliyor."
Bu yöntemle klinisyenler, belirli bir ilacın belirli bir hastanın kendi beyin hücrelerini, ilacı denemeden bile nasıl etkileyeceğini bilir ve ciddi yan etki riskini ortadan kaldırır.
"Hasta, üzerinde doğrudan deney yapılmasına gerek kalmadan kendi tedavisinin tasarımı için kendi kobay olabilir" dedi.
Kaynak: Kök Hücre Araştırması
.jpg)
