研究者は、モデリングのALSのためにヒト胚性幹細胞ベースのシステムを開発する

長い単なる傍観者は、星状膠細胞が生き残るために不可欠な、自発的な筋肉の動きを制御する運動ニューロン、の幸福と考える。

実際には、欠陥のあるアストロサイトは、運動ニューロンへの廃棄物を置くと筋萎縮症筋萎縮性側索硬化症（ALS）における主要な容疑者であることができる。

この複雑な関係の根本に取得するには、非常に初めてソーク生物学研究所の研究者はヒト胚性幹細胞（ヒトES細胞）ベースのモデリングのALSのためのシステムを確立した。彼らの研究は、機能不全の人間のアストロサイトはその費用背を向けると、健康運動ニューロンを殺すことを確認した。しかし、もっと重要なことは、誤動作をアストロサイトに起因する運動ニューロンの死からstavedアポシニン、強力な抗酸化剤、培養した細胞を治療する。

ジャーナル細胞幹細胞の12月4日号に掲載される彼らの発見は、ALSにおける運動ニューロンの終焉に貢献する有毒な経路に新たな洞察を提供し、in vitroでヒトALSを用いた薬剤スクリーニング実験のために新たな可能性を開くモデルだけでなく、アストロベースの細胞療法を用いた臨床的介入。

"マウスモデルで有意な有効性を実証していた薬の様々な前臨床および臨床の両方の試験で自分の約束を保持しない、"研究を主導したフレッドH.ゲージ、博士、遺伝学研究室の教授は、述べています。実際には、ただ一つの薬-リルゾール-きたALSの治療薬としてFDAによって承認され、そしてそれはたった2ヶ月で病気の進行が遅くなります。

"臨床試験に変換する可能性を秘めている新しいALSモデルの緊急の必要性があると、最低でも、麻薬や薬物標的を確認するためにマウスモデルと組み合わせて使用​​することができるよう、"ゲージ氏は述べています。

また、ルーゲーリッグ病として知られるALSは、、60年以上前に謎の病気に彼の名前を貸した伝説のニューヨークヤンキーの強打者にちなんで命名された。通常は致命的な、神経変性疾患は進行性の麻痺と筋肉萎縮につながる、随意運動を制御する運動ニューロンを攻撃する。

ALSが最初に140年以上前に病気として分類されたが、その原因に関するいくつかの手がかりが残っています。科学者たちはALSはSOD1酵素をコードする遺伝子の遺伝変異により誘導できることを発見したときに病気を理解するための重要なステップは、スーパーオキシドジスムターゼ1短く、来た。この酵素は、フリーラジカルによる損傷からボディ、正常な代謝の間に細胞が産生する反応性の高い分子を保護します。

脊髄運動ニューロンは、それらの選択的脆弱性を説明するかもしれないその多くが当初考えていた、SOD1の高いレベルを表現。しかしすぐに、マウスの実験では、運動ニューロンの変性は、必ずしもそれ自体が運動ニューロンの欠陥SOD1の発現ではなく、隣接する支持細胞の重要な数での表現と関連付けられていないことを明らかにした。

ALSマウスモデルで働いていたほとんどの治療法は前臨床および臨床試験で期待に応えていなかったので、ポスドク研究員、最初の著者M.キャロルMarchetto、博士は、代替を探した。"人間の変異形を含むトランスジェニックマウスをSOD1の疾患の発症と進行を研究するために非常に便利でした。しかし、我々はその人間のニューロンおよびアストロサイトの両方を使用して細胞培養モデルは、潜在的に薬剤のスクリーニングと、ある程度、細胞置換療法のための非常に有用であることが感じている。"

ヒトの運動ニューロン変性にアストロサイトの寄与を明らかにし、Marchettoは、まず物理的な操作および増殖因子の数への曝露の一連​​の運動ニューロンに分化するヒトES細胞をなだめ。 SOD1の変異型を発現するヒト星状膠細胞としたとき、彼女は共培養これらの細胞、ペトリ皿で​​生きている運動ニューロンの数が激減。 "突然変異の存在下では、アストロサイトは炎症反応を活性化し、活性酸素種生産を開始、ALSの特徴、"Marchettoは述べています。

彼女はそのような多くの植物に見られるアポシニン、、エピカテキン、緑茶やチョコレートに有益な成分の一つ、または体内で生成されるα-リポ酸、、大量生産する星状膠細胞の割合として知られている酸化防止剤とこれらの細胞を処理するときに有害な活性酸素種アウト有意に減少した。だけではなく、その彼女が変異アストロサイトの存在下で培養した運動ニューロンを処理した場合、アポシニン-でテスト唯一の共培養実験-助けた運動ニューロンが不要と協力的な環境に耐える。

"我々は、その後の長期の共培養実験のための最適な候補を特定するために酸化的損傷のための迅速な薬剤のスクリーニングテストとしてこのシステムを使用することができると信じて、"Marchettoは述べています。

SOD1遺伝子の変異の影響に関する研究は、運動ニューロン死の原因と考えられる重要な手がかりを提供している間、すべてのALSの症例のごく一部は突然変異のために実際にされ、明確に存在する未同定の遺伝的原因として、他の。

"人工多能性幹細胞技術の急速な進歩は、すぐに私たちは、ALSの異なる原因に新たな洞察を得るために私たちの共培養アッセイに使用することができる患者特有の幹細胞を生成できるようになる、"ゲージ氏は述べています。

http://www.salk.edu/