211service.com
Forskere ingeniør mus med anomalier forbundet med autisme, skizofreni
Familieundersøgelser tyder på en stærk genetisk komponent til autisme og skizofreni, men lidelserne menes at opstå under tidlig udvikling, hvilket gør det vanskeligt at studere den underliggende genetik.
Mussind: Dette billede, skabt ud fra en MR-scanning, viser områder af en muses hjerne, der er påvirket af kromosomale variationer, der er knyttet til autisme og skizofreni hos mennesker.
Nu har forskere ved Cold Spring Harbor Laboratory i New York skabt mus med kromosomafvigelser, der afspejler dem, der ses hos mennesker med disse lidelser, hvilket skulle gøre det lettere at studere genetikkens rolle i udviklingen af hjernen.
I 2008 identificerede flere forskergrupper en sektion af DNA på kromosom 16, der så ud til at være vigtig for hjernens udvikling hos mennesker. Sletninger af dette afsnit var knyttet til autisme og udviklingsforsinkelser, mens ekstra kopier var knyttet til autisme og skizofreni.
Den nye musemodel skal give forskere mulighed for at vurdere virkningerne af genetiske varianter på forskellige udviklingsstadier, startende i livmoderen. Håbet er, at disse eksperimenter vil give nye spor om biologien af autisme og skizofreni og muligvis identificere nye tests, der kan hjælpe klinikere med at diagnosticere disse tilstande. Vi er især interesserede i at finde tidlige biomarkører for disse lidelser, siger Alea Mills , hovedforfatteren af den nye undersøgelse, som vises i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences .
Forskerne brugte en relativt ny genetisk teknik kaldet kromosomteknik til at målrette museækvivalenten til den relevante sektion af kromosom 16. De brugte derefter standardmetoder til at generere mus, der enten manglede sektionen eller havde ekstra kopier af den.
Den kromosomale deletion så ud til at have mere alvorlige virkninger end duplikationen, hvilket er i overensstemmelse med, hvad klinikere har observeret hos mennesker. Omkring halvdelen af musene med deletionen døde kort efter fødslen, hvilket tyder på, at dette kromosomafsnit er afgørende for korrekt udvikling. Om sletningen også bidrager til spædbørnsdødelighed hos mennesker er ukendt.
Musene med sletningen udviste også adfærd forbundet med autisme, såsom begrænsede, gentagne bevægelser og søvnunderskud. Da forskerne udførte MR-scanninger på musene, fandt de ud af, at sletningen var forbundet med øget volumen i flere hjerneområder, især i hypothalamus, hjerneregionen, der regulerer spise- og soveadfærd. Musene med duplikationen havde en tendens til at have mindre hjerneområder sammenlignet med kontroller, men effekten var mindre udtalt.
Det næste skridt for Mills og hendes kolleger er at finde ud af mekanismerne bag de adfærdsmæssige og anatomiske forskelle, de observerede. De fleste musemodeller er skabt ved at manipulere et enkelt gen, men menneske- og museversionerne af kromosom 16-sektionen indeholder hver mere end 20 gener, og det er uklart, hvilke der er de vigtigste. Der bliver behov for at forfine dette område ned til færre gener, siger David Miller , en genetikforsker ved Children's Hospital Boston, som har forsket i kromosom 16-deletionen hos mennesker, men som ikke var involveret i denne undersøgelse.
Til dette formål arbejder Mills og hendes team på at opdele kromosomafsnittet i mindre stykker og skabe undergrupper af deres sletning og duplikering i mus. At studere vekselvirkningerne mellem så mange gener vil være udfordrende, men det kan være nødvendigt at forstå komplekse, heterogene lidelser som autisme og skizofreni. Mange klinikker, herunder Children's Hospital Boston, har allerede en test, der kan detektere kromosom 16 deletioner eller duplikationer. Tricket er at vide, hvad det betyder, når du finder dem, siger Miller.