A incidência de algumas doenças neurológicas--especialmente aqueles relacionaram-se ao envelhecimento, tal como as doenças de Alzheimer e de Parkinson--está aumentando. Para compreender melhor estas circunstâncias e avaliar tratamentos novos potenciais, os pesquisadores precisam os modelos exactos que podem estudar no laboratório.
Os pesquisadores do instituto de Salk, junto com colaboradores na Universidade de Stanford e na faculdade de Baylor da medicina, mostraram que as pilhas dos ratos que foram induzidos crescer em pilhas de nervo usando um método previamente publicado têm assinaturas moleculars combinar os neurônios que desenvolveram naturalmente no cérebro.
O estudo, publicado no eLife o 15 de janeiro de 2019, abre a porta para que as melhores maneiras modelem a doença de um paciente individual. Esta técnica permitiria pesquisadores de estudar como as circunstâncias neurológicas se tornam, assim como de testar terapias novas. A nova tecnologia igualmente poderia ajudar a avançar a pesquisa nas terapias genéticas que são derivadas de próprias pilhas de um paciente.
“Esta pesquisa está fazendo um mapa do trajecto para a maneira a mais óptima de criar os neurônios no laboratório,” diz o professor Joseph Ecker de Salk, um dos autores superiores do estudo dois. “Tomando estas pilhas e reprogramming as nos neurônios, você pode potencial aprender coisas novas sobre como estas doenças funcionam em um nível celular, especialmente as doenças conduzidas por mudanças genéticas.”
As pilhas usadas no estudo, chamado fibroblasto, compo a maioria do tecido conjuntivo nos animais e jogam um papel importante na cura esbaforido. Os pesquisadores têm estudado como transformar fibroblasto em pilhas do neurônio em pratos do laboratório, mas até aqui não souberam se estes neurônios recém-criados corresponderam exactamente aos neurônios que tinham crescido naturalmente no cérebro.
A técnica para induzir os fibroblasto crescer nos neurônios com o epigenome de harmonização foi desenvolvida pelo Mário Wernig de Stanford, autor co-superior do papel. Com este método, fazer pilhas neuronal induzidas não envolve intermediários pluripotent. Em lugar de, as pilhas são convertidas directamente dos fibroblasto aos neurônios.
“Uma pergunta importante na engenharia celular é como conhecer a qualidade de seu produto,” diz co-primeiro autor Chongyuan Luo, um companheiro pos-doctoral no laboratório de Ecker. “Se nós estamos fazendo os neurônios dos fibroblasto, nós queremos saber comparam com os neurônios no cérebro. Nós estamos particularmente interessados em olhar estas pilhas a nível do epigenome.”
O epigenome é compo dos produtos químicos esse anexo ao ADN e regula quando os genes obtêm girados sobre e traduzido em proteínas. As diferenças entre os epigenomes dos neurônios induzidos e naturalmente crescidos poderiam conduzir às características diferentes dos neurônios induzidos que puderam lhes fazer modelos menos exactos do comportamento neuronal.
Usando uma técnica desenvolvida no laboratório de Ecker chamado MethylC-segs., os pesquisadores olhados cada lugar no genoma onde os grupos químicos chamados grupos metílicos são anexados. Confirmaram que estes neurônios induzidos têm os epigenomes que combinam os neurônios no cérebro.
“Esta pesquisa foi feita em pilhas do rato, mas nós planeamos usar a mesma tecnologia para estudar os neurônios induzidos feitos com pilhas humanas,” explica Ecker, que é director do laboratório Genomic da análise de Salk e um investigador do Howard Hughes Medical Institute. Planos de Ecker a colaborar igualmente com os colegas para aplicar a tecnologia para olhar pilhas humanas para compreender melhor diminuição cognitiva relativa à idade.