Nervenzellen aus Hautzellen eines gültigen lab-Modell für die Untersuchung der Krankheit

Nervenzellen aus Hautzellen eines gültigen lab-Modell für die Untersuchung der Krankheit

Das auftreten bestimmter neurologischer Erkrankungen-vor allem diejenigen, die mit Altern, wie Alzheimer und Parkinson-Krankheiten — erhöht. Um besser zu verstehen, diese Bedingungen und bewerten potenzielle neue Behandlungen, brauchen die Forscher genau die Modelle, die Sie im Labor erforschen.

Forscher vom Salk Institute, zusammen mit Kollegen an der Stanford University und am Baylor College of Medicine, haben gezeigt, dass Zellen von Mäusen, die induziert worden sind, um zu wachsen, sich zu Nervenzellen über eine bereits veröffentlichte Methode der molekularen Signatur-matching-Neurons entwickelt, die natürlich im Gehirn.

Die Studie, in eLife am Januar 15, 2019, öffnet die Tür für bessere Möglichkeiten, ein Modell einer einzelnen Krankheit. Diese Technik würde es ermöglichen, Forscher zu studieren, wie die neurologischen Bedingungen zu entwickeln, sowie zur Erprobung neuer Therapien. Die neue Technik könnte auch helfen, um die Forschung gen-Therapien, die abgeleitet sind aus eigenen Zellen eines Patienten.

„Diese Forschung ist charting den Weg für die optimale Art der Erstellung von Neuronen im Labor,“ sagt Salk Professor Joseph Ecker, einer der Studie der beiden senior-Autoren. „Durch diese Zellen und Reprogrammierung in Neuronen, Sie können möglicherweise lernen Sie neue Dinge darüber, wie diese Krankheiten die Funktion auf zellulärer Ebene, insbesondere Krankheiten, Gefahren durch genetische Veränderungen.“

Die Zellen, die in der Studie verwendet wird, die Fibroblasten genannt werden, machen den Großteil des Bindegewebes bei Tieren und spielen eine wichtige Rolle in der Wundheilung. Forscher haben studiert, wie Sie zu transformieren Fibroblasten in Neuronen-Zellen im Labor Gerichte, aber bis jetzt wussten Sie nicht, ob diese neu gebildeten Neuronen genau entsprach Neuronen, die gewachsen war natürlich im Gehirn.

Die Technik für die Induktion, die Fibroblasten wachsen in Neuronen mit dem passenden epigenom wurde entwickelt von der Stanford Marius Wernig, das Papier ist co-senior-Autor. Mit dieser Methode, so dass induzierte neuronale Zellen nicht um pluripotente Zwischenprodukte. Stattdessen werden die Zellen direkt konvertiert von Fibroblasten, Neuronen.

„Eine wichtige Frage in der Zell-engineering ist, wie Sie wissen, die Qualität Ihrer Produkte“, sagt co-Erstautor Chongyuan Luo, ein postdoctoral fellow in Ecker ‚ s lab. „Wenn wir von Neuronen aus Fibroblasten, wir wollen wissen, wie Sie im Vergleich mit Neuronen im Gehirn. Wir sind besonders daran interessiert, suchen Sie in diesen Zellen auf der Ebene der epigenome.“

Das epigenom besteht aus Chemikalien, die das anbringen an die DNA und regulieren, wenn Gene aktiviert und in Proteine übersetzt. Unterschiede zwischen der epigenomes von induzierten und natürlich gewachsenen Neuronen könnte dazu führen, dass verschiedene Funktionen der induzierten Neuronen, die möglicherweise machen Sie weniger genaue Modelle der neuronalen Verhalten.

Mit einer Technik entwickelt, in der Ecker lab genannt MethylC-seq, den Forscher an jedem Ort im Genom, wo der chemischen Gruppen-sogenannten Methylgruppen angehängt werden. Sie bestätigt, dass diese induzierten Neuronen haben epigenomes entsprechen Neuronen im Gehirn.

„Diese Forschung wurde getan in Maus-Zellen, aber wir planen, die gleiche Technik verwenden, um zu studieren induzierte Neuronen aus mit menschlichen Zellen“, erklärt Ecker, Direktor der Salk die Genomische Analyse-Labor und ein Howard Hughes Medical Institute investigator. Ecker plant auch die Zusammenarbeit mit Kollegen an der Anwendung der Technologie zu suchen, bei menschlichen Zellen besser zu verstehen, altersbedingten kognitiven Verfall.