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El ser humano modelo de los científicos CMV-indujo microcefalia usando organoids del cerebro

Una ciudad del científico de la esperanza es un paso más cercano a descubrir qué debilita un patógeno que aparezca hacer a bebés ser soportado con las culatas de cilindro anormalmente pequeñas.

Interesante, toma estudiar “mini cerebros” para entender porqué ciertos bebés nonatos infectados con el citomegalovirus (CMV) entran en el mundo con los cerebros encogidos, dijo a Yanhong Shi, Ph.D., autor mayor del nuevo estudio, director de la división de investigación de la biología de célula madre y el profesor de Herberto Horvitz en neurología en la ciudad de la esperanza.

En los Estados Unidos, la causa más común de los defectos de nacimiento infeccioso-relacionados es CMV. Cerca de 1 en 5 bebés con la infección congénita CMV tendrá defectos de nacimiento u otros problemas de salud a largo plazo. Entre esas condiciones congénitas es la microcefalia, o las culatas de cilindro anormalmente pequeñas, una preocupación que muchos moldes-madre futuros tenían durante el brote 2015 de Zika. Sin embargo, CMV es un culpable lejos más común para la microcefalia, Shi dijo.

“Estamos entre el primer para modelar microcefalia CMV-inducida ser humano usando organoids del cerebro. Esto es un primer paso a un día que estudia complicaciones neurológicas más complejas tales como enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson,” Shi dijo, agregando que organoids mucho desarrollados del cerebro, como los mini cerebros están sabidos más popular, es necesario para que los científicos estudien las enfermedades de sistema nervioso complejas que se convierten más adelante en vida.

El estudio, publicado en célula denuncia el remedio el 25 de marzo, resuelve un problema que ha desconcertado a los científicos por décadas - cómo crear un modelo experimental que puede imitar las complejidades del cerebro humano para estudiar desordenes neurológicos. Hasta hace poco tiempo, refrenaron a los científicos a estudiar el problema sobre todo en modelos bidimensionales en una placa de Petri porque no podrían replegar muchas características dominantes de desordenes neurológicos en los modelos animales. Notablemente, los animales no pueden ser utilizados para estudiar al ser humano CMV (HCMV) - desordenes específicos del cerebro porque la enfermedad es específica a los seres humanos.

Shi y sus colegas, sin embargo, encontrados que una deformación de HCMV llamó TB40/E aparecían replegar qué HCMV hace al cerebro de un bebé nonato en la transición entre el primer y segundo trimestre. Los organoids del cerebro de TB40/E-infected eran importante más pequeños que los modelos de mando. De los 10 genes que fueron reducidos, tres fueron relacionados con la transmisión de señales del calcio, una indicación que las conexiones del cerebro no eran hechas y que no funcionaba la red eléctrica del cerebro correctamente. La prueba adicional mostró que TB40/E afectó a los genes críticos implicados en el revelado del cerebro, incluyendo unos responsables del revelado del hipocampo, del centro del aprendizaje y de la memoria.

Una estrategia organoide similar se puede utilizar para entender cómo la infección por el virus SARS-CoV-2 lleva a COVID-19 de modo que poder probar las terapias potenciales para la enfermedad.”

Guoqiang Sun, Ph.D., autor importante del estudio y científico del estado mayor en el departamento de la biología de desarrollo y de célula madre en el instituto de investigación de Beckman de la ciudad de la esperanza

Para tomar el un paso más allá del estudio, Shi y sus colegas colaboraron a través de disciplinas con el diamante de Don, Ph.D., profesor en el departamento de la hematología y del trasplante hematopoyético de la célula en la ciudad de la esperanza. El diamante ha estado estudiando CMV por tres décadas y está desarrollando vacunas para prevenir la infección congénita CMV.

La ciudad de los científicos de la esperanza probó qué podría un día prevenir o aminorar los defectos de nacimiento creados por microcefalia HCMV-inducida. Introdujeron un anticuerpo protector del sistema inmune actualmente en el revelado en el laboratorio del diamante. Cuando estaba probado en el modelo organoide del cerebro, aparecía que la intervención temprana con éstos de “anticuerpos neutralización” puede prevenir o reducir las consecuencias más severas de la infección de HCMV.

“Ahora que tenemos un modelo que las réplicas cómo suceso la microcefalia HCMV-inducida, podemos utilizarla para probar agentes antivirus,” Shi dijo. “Podemos ahora comenzar a buscar soluciones del mundo real.”

Source:
Journal reference:

Sun, G., et al. (2020) Modeling Human Cytomegalovirus-Induced Microcephaly in Human iPSC-Derived Brain Organoids. Cell Reports Medicine. doi.org/10.1016/j.xcrm.2020.100002.