211service.com
Et nærbillede af skizofreni
Omprogrammerede celler genereret fra mennesker med skizofreni kan hjælpe forskere med at studere sygdommen nærmere, ifølge en undersøgelse offentliggjort online i dag i Natur . Sådanne celler ville gøre det muligt for forskere at se på sygdommen på cellulært niveau og også teste potentielle lægemidler til at bekæmpe tilstanden.
Usociable celler: Disse neuroner, der stammer fra omprogrammerede stamceller fra skizofrenipatienter, danner færre forbindelser end dem fra mennesker uden sygdommen. Cellekerner er vist i blåt, og forgrenede fibre, der forbinder neuroner, er grønne og røde.
Forskere fra Salk Institute for Biological Studies begyndte med hudceller taget fra skizofrene patienter, som de omprogrammerede til at skabe inducerede pluripotente stamceller (iPS) - voksne celler, der er blevet transformeret kemisk eller genetisk til stamceller, der er i stand til at give anledning til enhver form for væv. De lokkede derefter disse celler til at differentiere til neuroner. Forskere fandt ud af, at de syge neuroner skabte færre forbindelser med hinanden end raske neuroner - et problem, som antiskizofrenimedicin kunne afhjælpe.
Undersøgelsen er en af flere nyere artikler, der viser, at iPS-celler, der stammer fra patienter med specifikke sygdomme, kan give ny indsigt i disse komplekse sygdomme. Tidligere undersøgelser af iPS-afledte neuroner har fokuseret på sygdomme med specifikke genetiske mutationer og dem, der udvikler sig i den tidlige barndom.
Skizofreni er dog en mere kompleks sygdom. Det har både genetisk og miljømæssig oprindelse og udvikler sig ofte i ungdomsårene eller tidlig voksenalder. Dette papir åbner muligheden for, at selv psykiatriske sygdomme potentielt kan undersøges ved hjælp af disse cellemodeller, siger Kwang-Soo Kim , en stamcelleforsker ved McLean Hospital og Harvard Medical School, som ikke var involveret i undersøgelsen.
Fred Gage , en neurovidenskabsmand, der ledede Salk Institute-undersøgelsen, siger, at meget af det, man ved om forskelle i hjernen hos skizofrenipatienter, kommer fra at undersøge hjernevæv efter døden. Forskere kan også bruge dyremodeller, der er udviklet til at efterligne nogle af de genetiske ændringer, der er forbundet med sygdommen, for at studere virkningen af disse mutationer, men sådanne modeller fanger ikke den fulde kompleksitet af skizofreni.
Men med neuroner skabt af omprogrammerede hudceller, siger Gage, er fordelen, at du for første gang leder efter levende neuroner fra patienter, der har sygdommen.
Forskerne brugte hudceller taget fra fire patienter med skizofreni til at skabe iPS-celler, som de derefter differentierede til neuroner. De sammenlignede disse celler med neuroner, der stammer fra mennesker uden sygdommen.
Efter at have inficeret celler med en modificeret rabiesvirus og derefter set spredningen af virussen fra celle til celle, fandt forskerne ud af, at celler fra mennesker med skizofreni dannede færre forbindelser med hinanden og lavede færre fremspring for at nå ud til andre celler. Forskerne udførte også en analyse af genaktiviteten i cellerne og identificerede næsten 600 gener, der havde en anden aktivitet end celler taget fra mennesker uden skizofreni. Kun omkring en fjerdedel af disse 600 gener var allerede blevet identificeret i undersøgelser af postmortem væv.
Holdet testede derefter fem kendte skizofrenilægemidler for at se, om de kunne genoprette cellernes forbindelse. Efter tre ugers behandling forbedrede kun ét lægemiddel, det antipsykotiske middel loxapin, forbindelsen i alle patienternes celler. Gage siger, at cellerne endda kunne bruges til at teste, hvordan individuelle patienter kan reagere på specifikke behandlinger.
Denne undersøgelse illustrerer, at iPS-celler kunne være virkelig nyttige modeller til at studere disse sygdomme på celle- og molekylært niveau, siger Kim. Der er dog stadig spørgsmål om, hvor godt disse celler repræsenterer neuroner i levende hjerner. Han siger, at yderligere forskning bør fokusere på at skabe iPS-celler ved hjælp af nyere teknikker, der ikke genetisk ændrer celler, og differentiere dem til mere specifikke typer neuroner.