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La investigación explica porqué muchas drogas psiquiátricas que trabajan en el laboratorio no trabajan en gente

El revelado actual de la droga para los desordenes neuropsiquiátricos está en crisis, dice a expertos. El más de 90 por ciento de todas las drogas que se desarrollan para las enfermedades como esquizofrenia, la depresión, la enfermedad de Alzheimer (AD), o las juicios acertadas completas del glioblastoma del tumor cerebral en ratones pero por otra parte se vienen a un alto que esmerila en juicios humanas, perdiendo mil millones de dólares en la investigación de la droga. Esto está en parte debido a diferencias del comportamiento obvias entre las dos especies.

Los científicos del instituto de Allen han desarrollado la “lista de partes más detallada” del cerebro humano hasta la fecha y han hecho un descubrimiento que podría explicar porqué muchas drogas psiquiátricas que trabajan en el laboratorio no trabajan en gente.
Los científicos del instituto de Allen han desarrollado la “lista de partes más detallada” del cerebro humano hasta la fecha y han hecho un descubrimiento que podría explicar porqué muchas drogas psiquiátricas que trabajan en el laboratorio no trabajan en gente.

Ahora demostraciones increíblemente detalladas las nuevas de un estudio está también debido a centenares de diferencias cruciales en la expresión génica entre el ratón y los cerebros humanos. Es decir los modelos del cerebro del ratón no reflejan siempre reacciones del cerebro humano muy bien.

¿El misterio es, por qué esto suceso, puesto que parecen tan similares en su configuración? Un estudio extremadamente importante en el instituto para la ciencia de cerebro, Seattle de Allen, parece haber encontrado por lo menos la parte de la respuesta.

El estudio comparó la célula pulsa hacia adentro una porción del cerebro entre los ratones y los seres humanos para producir la primera clasificación detallada de cada tipo de la célula, y de su expresión genética. Para hacer esto, observaban a casi 16.000 neuronas de la corteza de la convolución del cerebro temporal central humana (MTG), una región del cerebro que se refiere al pensamiento, a la memoria, a la emoción y a otras funciones cognoscitivas - y por lo tanto también a enfermedad neurológica y psiquiátrica. Los compararon con las células de un motor y de una parte sensorial del cerebro del ratón (puesto que no se sabe ninguna área correspondiente a la convolución del cerebro temporal central humana en ratones).

Los investigadores utilizaron una nueva técnica llamada único ARN del núcleo que ordenaba análisis, para generar los transcriptomes unicelulares - un filete de todas las series del ARN producidas en el núcleo de una célula. Esto les informa qué genes se están expresando para crear las proteínas específicas que a su vez se utilizan para la actividad de la célula. Esto ayuda a predecir qué célula se realiza qué función, muy seguro.

Usando esto, determinaron y clasificaron rápidamente a las neuronas de varias docenas pulsan hacia adentro el MTG por su perfil de la expresión génica - creando un cerebro humano “lista de partes”. Como otro Ed Lein autor dice, “de una sola vez usted puede conseguir comprensión más o menos completa de todos los diversos tipos de células que compongan una región del cerebro.” Como consecuencia, encontraron unos miles tipos de diversas células dentro del cerebro, que es mucho más alto que más viejas figuras.

Encontraron que mientras que el cerebro humano tiene cerca de 1.000 veces más células que un cerebro del ratón, la configuración de la célula es muy similar. Esto les ayudó a igualar los tipos homólogos - ésos que tienen el mismo equipo de genes - y a predecir qué funciones servirían esas células. Ambas especies tienen cerca de 100 tipos de células de igualación.

Building a "parts list" of the brain

En una mirada más atenta, sin embargo, encontraron que 75 de estas diferencias principales mostradas en el fragmento de la expresión génica. Es decir algunas neuronas del ratón produjeron a menudo el hasta 90 por ciento menos de hasta 18 tipos de proteínas que la célula humana homóloga. Estas diferencias pueden hacer un impacto enorme en la función de las células en conexiones y la neurotransmisión del circuito del cerebro. Los investigadores dicen, los “genes divergentes se asocian a conectividad y a la transmisión de señales.”

Había también variaciones importantes en la abundancia relativa de diversos tipos de la célula, su distribución entre las capas de la célula, e incluso su forma. Desconcertaban especialmente las variaciones ligeras en la expresión genética entre los ratones y el microglia humano, las células inmunes del cerebro. La comprensión de tales diferencias pudo permitir que los científicos entiendan desordenes inmunes del sistema nervioso mucho más sin obstrucción. Estos desordenes incluyen esclerosis múltiple, lupus sistémico y esclerosis lateral amiotrófica, e incluso, quizás, la condición de la demencia llamada enfermedad de Alzheimer (AD).

El estudio concluyó que las clasificaciones de la neurona usadas por las décadas, que fueron basadas en forma y la situación de la célula dentro del cerebro, eran muy inexactas. De hecho, células que eran al parecer similares en seres humanos y los ratones mostraron una diferencia grande - diez veces o más - en el tipo de proteínas que sintetizaron, por ejemplo los receptores para los neurotransmisores dominantes como la serotonina.

Esto podía diferenciar todo el cuando se trata de actividad de la droga. Como un autor, Cristóbal Koch, dice, “si usted quiere desarrollar una droga que apunte un receptor específico en una enfermedad específica, entonces estas diferencias importan realmente.”

Como consecuencia, las drogas que actúan en cierto receptor podrían, actuar inesperado muy diferentemente en el cerebro en ambas especies. Las drogas usadas rutinario para tratar condiciones humanas como la depresión dependen de sus efectos sobre los receptores específicos como se ve en ratones. Sin embargo, este estudio muestra que el intentar entender los efectos secundarios terapéuticos y de una droga en los seres humanos que usaban modelos del ratón podría ser seriamente engañoso.

La correspondencia de alta resolución del cerebro consulta la capacidad de comparar diversa especie y de determinar el nivel de semejanza, para elegir el mejor modelo antes de que ella pruebe fuera hipótesis y terapias. Por ejemplo, las drogas que ayudan a ratones con Anuncio-como condiciones pueden no ayudar a gente con el ANUNCIO porque actúan diferentemente en las dos especies. En lugar, los primates no humanos pudieron ser un mejor modelo para las juicios de la droga.

Otro uso es la detección de los diversos defectos de gen en las células específicas, que pueden ayudar a entender la patología subyacente en muchos desordenes del cerebro. Por ejemplo, se piensa hoy que la enfermedad de Parkinson es debido a la función defectuosa de neuronas dopamina-que producen, mientras que los ataques epilépticos ocurren debido a la falla de las células especializadas que suprimen la extensión anormal de la actividad eléctrica. Koch dice, “no es bastante bueno saber que hay algo mal en el amygdala. Usted necesita saber, de los 100 diversos tipos de la célula expresados en el amygdala, cuál, overexpressed o underexpressed específicamente, que la sinapsis no es funcional más.”

El neurólogo Eric Nestler saludó los resultados, decir, “este tipo de biología molecular muy detallada es un mapa itinerario útil, e informará mucho mejor a la validez los modelos animales.”

El estudio fue publicado en la naturaleza del gorrón el 21 de agosto de 2019.

Journal reference:

Rebecca D. Hodge, et al. Conserved cell types with divergent features in human versus mouse cortex. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1506-7. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1506-7

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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