Когато стволовите клетки започнат да се променят
Разстройствата от аутистичния спектър (ASD) са относително често срещани нарушения на комуникацията и поведенческото развитие, които засягат приблизително 1 на 59 деца в САЩ, според Центровете за контрол и превенция на заболяванията (CDC). Въпреки разпространението му, все още не е ясно какво причинява заболяването и кои са най-добрите начини за лечение.
Когато стволовите клетки започнат да се променят
Изследователи от института Salk сравняват стволови клетки, създадени от хора с нарушения на аутистичния спектър (ASD), със стволови клетки, създадени от тези без ASD, за да открият за първи път измерими разлики в моделите и скоростта на развитие на производни клетки.
Техните констатации, публикувани на 7 януари 2019 г. в списание Nature Neuroscience, могат да доведат до диагностични методи за откриване на ASD на ранен етап, когато могат да се проведат превантивни интервенции.
"Въпреки че нашата работа е изследвала само клетки в култури, това може да ни помогне да разберем как настъпват ранни промени в генната експресия, които могат да доведат до промени в развитието на мозъка при хора с ASD", казва професор Ръсти Гейдж от Института Salk., старши автор на изследването и президент на Института. „Надяваме се, че тази статия разкрива нови начини за изследване на невропсихиатрични и невродегенеративни разстройства.“.
За изследването изследователите взеха кожни клетки от осем души с ASD и петима души без ASD и ги превърнаха в плюрипотентни стволови клетки - клетки, които имат способността да растат във всякакъв тип клетки. След това те ги накараха да прераснат в неврони, като ги изложиха на определени химични фактори.
Основни разлики на различните етапи
Използвайки молекулярни „моментни снимки“ от различни етапи на развитие на стволови клетки, екипът успя да проследи генетични програми, които стартираха в определен ред, когато стволовите клетки се развиха в неврони. Това подчерта ключовите разлики в клетките, получени от хора с ASD.
Например, екипът на Salk наблюдава, че генетичната програма, свързана със стадия на невронни стволови клетки, е започнала по-рано в ASD клетките, отколкото в клетките, свободни от ASD. Тази генетична програма включва много гени, които са свързани с по-висок риск от ASD. Освен това невроните, които в крайна сметка се развиват от хора с ASD, растат по-бързо и имат по-сложни клонове от тези в контролната група.
"В момента има хипотеза, че ранните аномалии в развитието на мозъка водят до аутизъм, но преходът от нормално развиващ се мозък към диагноза ASD е неясен", казва водещият автор Саймън Шафер, постдокторант в лаборатория Gage. „Основно предизвикателство в тази област беше да се определят критичните периоди на развитие и свързаните с тях клетъчни състояния. Това изследване може да предостави основа за откриване на общите патологични характеристики, които се появяват по време на развитието на ASD. ".
Съответни етапи в развитието на болестта
„Това е много интересна констатация и ни насърчава да усъвършенстваме допълнително методологичната рамка, за да помогнем на нашия напредък да може по-добре да разберем ранните клетъчни биологични събития, предшестващи появата на симптомите“, добави Гейдж, председател на отдела за изследвания на Ви и Джон Адлер. свързано с възрастта невродегенеративно заболяване. „Изучаването на динамиката на системата може да увеличи шансовете ни за идентифициране на съответните механични стадии на заболяването“.
Изследователите казват, че експериментите в това проучване ще доведат до по-динамични подходи за изследване на механизмите, които участват в предразположението и прогресирането на ASD.
Те ще се съсредоточат върху създаването на органоиди в мозъка, триизмерни модели на мозъчно развитие в един вид смес, която позволява на учените да изследват взаимодействията между различни видове мозъчни клетки.
"Настоящите диагностични методи са до голяма степен субективни и са приложими след появата на поведенчески аномалии при малки деца", каза Шафер в изявление. материал прессъобщение на Salk Institute. "Надяваме се, че тези проучвания ще послужат като рамка за разработването на нови подходи за диагностика по време на ранен период на детско развитие - много преди появата на поведенчески симптоми - за да имат максимално въздействие върху лечението и намесата.".