Mirjana Maletic-Savatic, MD, Ph.D, och co-utredare från Stony Brook University Medical Center, Brookhaven National Laboratory och Cold Spring Harbor Laboratory har upptäckt ett sätt att avbilda en biomarkör av neurala stamceller och progenitorceller (NPC) i den levande mänskliga hjärnan.
Denna upptäckt ger forskare möjlighet att övervaka neurogenes, utvecklingen av nerv vävnad. Fyndet kan också visa sig vara monumental vid diagnos och behandling av multipel skleros, Parkinsons sjukdom, depression och andra sjukdomar i det centrala nervsystemet där neurogenes störs. Utredarna är de första i världen att upptäcka NPCs på detta sätt. Deras resultat publiceras i novembernumret 9 Nummer av tidskriften Science.
Genom att använda magnetisk resonans spektroskopi (MRS) fann utredningsgruppen ett sätt att upptäcka en biomarkör av NPC: er som är en referens för övervakning av neurogenes. Fram till nu kunde forskarna övervakar inte neurogenes i den mänskliga hjärnan. Forskning visar att i vissa områden av den mänskliga hjärnan, är NPC: er produceras i vuxen ålder och därmed kan ge upphov till nya nervceller. Arbetsgruppen har studerat NPC: erna i en av dessa regioner, tros vara ett centrum för inlärning och minne.
"Våra fynd öppnar möjligheten att undersöka betydelsen av NPC: er och neurogenes i en mängd olika mänskliga sjukdomar i hjärnan", säger Dr Maletic-Savatic, huvudprövare och biträdande professor i neurologi, som påpekar att deras metod är den första icke- invasiv metod för att identifiera NPCs i den mänskliga hjärnan. "Vi använder metoden som ett protokoll för att studera förändringar som sker i neurologiska sjukdomar."
Dr Maletic-Savatic hänvisas till ett gemensamt arbete vid Stony Brook med Lauren Krupp, MD, professor i neurologi och en specialist på multipel skleros (MS), som ett exempel på möjliga kliniska tillämpningar till forskargruppen upptäckt av den nya NPC avbildningsmetod. Dr Maletic-Savatic är avbildning NPC rekrytering i hjärnan av MS patienter.
"Denna metod har stora kliniska tillämpningar för behandling av MS," säger Dr Krupp. "Dr Maletic-Savatic strategi är banbrytande i att det är grundläggande för möjligheten av stamcellsterapi för denna handikappande sjukdom."
Dr Maletic-Savatic planerar också att utveckla andra studier som kommer att testa nyttan av MRS att kvantifiera och karakterisera neurogenes för många patienter. Dessa inkluderar patienter som har traumatiska hjärnskador, stroke, epilepsi, Parkinsons sjukdom och även cancer, eftersom vissa forskare tror hjärntumörer är förknippade med onormal ökning av NPCs. Dessutom Dr Maletic-Savatic planer på att studera vilken roll NPC spela i människans tidiga utveckling, som metoden är säker att använda i för tidigt födda spädbarn och små barn.
Forskare har kunnat identifiera NPCs i djur genom olika avbildningstekniker. Men dessa tekniker kräver en märkning av celler med radioaktiva läkemedel eller andra läkemedel eller droger. Sådana metoder är inte säkra i människa. Genom att identifiera biomarkörer i NPC, forskarna kunde bilden NPCs utan användning av agenter. Denna metod har validerats i djurmodeller i ett samarbete med Helene Benveniste, MD, Ph.D., professor vid Institutionen för anestesiologi vid Stony Brook, och chef för mMRI laboratoriet på BNL.