Путем обратного проектирования человеческих клеток кожи, чтобы стать вызванными плюрипотентными стволовыми клетками (iPSCs) и затем уговоров их кстаньте невральными клетками допамина, ученые в США развили способ изучить генетическую причину болезни Паркинсона в сделанных в лаборатории нейронах. Их результаты исследования, о которых они пишут в проблеме 7 февраля Коммуникаций Природы, показывают некоторыхпотенциально новое лекарственное средство предназначается для болезни Паркинсона и новой платформы, чтобы показать лечение, которое могло бы подражать защитным функциямимбирная коврижка, ген они занялись расследованиями.Болезнь Паркинсона является прогрессирующим неврологическим расстройством, следующим из смерти секретирующих допамин нейронов в областимозг, управляющий движением. В США существует 500 000 человек с болезнью Паркинсона и 50 000 новых случаев каждый год.
Нет никакого лечения.Большинство случаев не имеет никакой определенной причины, но приблизительно 1 в 10 может быть приписан известным наследственным факторам. Один из них является мутациями вген имбирной коврижки.Чтобы изучить эффект гена имбирной коврижки в клетках головного мозга, Вы должны изучить живые человеческие нейроны.
Но их трудно изучить потому чтоони живут в сложных сетях в мозгу, исключая возможность извлечения их.И Вы не можете использовать животных, потому что, когда они испытывают недостаток в гене имбирной коврижки, они не заболевают болезнью Паркинсона: человеческие нейронымысль, чтобы иметь «уникальные уязвимости» в этом отношении.
(Предложение – то, что больший человеческий мозг использует больше допамина, чтобы поддержать невральное вычисление, которое необходимо, чтобы позволить намидти на двух ногах, по сравнению с четырехногим движением почти всех других животных.)Но в 2007, ученые в Японии описали, как они сделали человеческие стволовые клетки (iPSCs), не используя эмбрионы, и с тех пор, лидерствоавтор Коммуникационного исследования Природы, доктор Цзянь Фэн из университета в Буффало (UB) в Нью-Йорке, иколлеги, искали способ использовать технологию, чтобы изучить нейроны с мутациями в гене имбирной коврижки.Фэн, преподаватель физиологии и биофизики в Медицинской школе UB и Биомедицинских Наук, сказал в заявлении для прессыто, что появление iPSCs было «переломным моментом» для их области работы:«Перед этим мы даже не думали о способности изучить болезнь в человеческих нейронах».
«Мозг так полностью объединен. Невозможно получить живые человеческие нейроны, чтобы учиться», добавил он.
Для их исследования Фэн и коллеги перепроектировали человеческие клетки кожи, чтобы сделать iPSCs. Клетки кожи прибыли от четырех человек:два с редким типом болезни Паркинсона, где имбирная коврижка вызывает служивших болезнь и двух здоровых людейконтрольные группы.
«Как только имбирная коврижка видоизменена, она больше не может точно управлять действием допамина, поддерживающего невральное вычислениетребуемый для нашего движения», сказал Фэн.Фэн и коллеги также нашли, что мутации в имбирной коврижке останавливают его способность строго контролировать производство моноаминной оксидазы(MAO), катализирующий окисление допамина.«Обычно, имбирная коврижка удостоверяется, что MAO, который может быть токсичным, выражается по поводу очень низкого уровня так, чтобы окисление допамина было подуправляйте», сказал Фэн.
Но они нашли, что, когда это видоизменено, имбирная коврижка теряет способность отрегулировать MAO, таким образом, уровень повышается.«Невроциты от наших пациентов болезни Паркинсона имели намного более высокие уровни выражения MAO, чем те от наших контрольных групп.
Мыпредположите в нашем исследовании, что могло бы быть возможно проектировать новый класс препаратов, которые наберут вниз уровень экспрессии MAO»,объясненный Фэн, отметивший, что один из препаратов в настоящее время раньше лечил болезнь Паркинсона, замедляет активность MAO и виспытания, как показывалось, замедлили развитие болезни.Сопротивляйтесь сказал, что они обнаружили, что основной причиной для смерти нейронов допамина был оксидантный стресс из-за того, чтобы там быть слишком многоMAO вокруг.
Но прежде чем нейроны умирают, точное действие допамина в помощи невральным вычислениям та поддержкадвижение, разрушен мутациями в имбирной коврижке.«Эта бумага дает первые представления о том, что ген имбирной коврижки делает в здоровых контрольных группах и в чем это не достигает
Пациенты болезни Паркинсона», сказал Фэн.Когда исследователи поставили нормальную имбирную коврижку в нейроны с мутациями, дефекты были полностью изменены.
Это чтозаставляет их думать, что такие нейроны могли использоваться в качестве платформы для показа новых кандидатов лекарственного средства, которые могли подражать защитномуэффект нормальной имбирной коврижки.Университет Буффало просил патентную защиту на экранирующей платформе.
Несмотря на то, что мутации имбирной коврижки ответственны за маленькую пропорцию случаев болезни Паркинсона, исследователи верят тому пониманиюкак генные работы могли относиться ко всем случаям болезни.