211service.com
Een close-up van schizofrenie
Geherprogrammeerde cellen die zijn gegenereerd door mensen met schizofrenie kunnen wetenschappers helpen de ziekte nauwkeuriger te bestuderen, volgens een studie die vandaag online is gepubliceerd in Natuur . Met dergelijke cellen kunnen wetenschappers de ziekte op cellulair niveau bekijken en ook potentiële medicijnen testen om de aandoening te bestrijden.
Ongezellige cellen: Deze neuronen, afkomstig van geherprogrammeerde stamcellen van schizofreniepatiënten, vormen minder verbindingen dan die van mensen zonder de ziekte. Celkernen worden weergegeven in blauw en vertakte vezels die neuronen verbinden zijn groen en rood.
Onderzoekers van het Salk Institute for Biological Studies begonnen met huidcellen van schizofrene patiënten, die ze opnieuw programmeerden om geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) te creëren - volwassen cellen die chemisch of genetisch zijn getransformeerd in stamcellen die aanleiding kunnen geven tot elk type van zakdoek. Vervolgens hebben ze die cellen overgehaald om te differentiëren in neuronen. Wetenschappers ontdekten dat de zieke neuronen minder verbindingen met elkaar maakten dan gezonde neuronen - een probleem dat antischizofreniemedicatie kon verlichten.
De studie is een van de vele recente artikelen die aantonen dat iPS-cellen afkomstig van patiënten met specifieke ziekten nieuw inzicht kunnen geven in die complexe ziekten. Eerdere onderzoeken naar van iPS afgeleide neuronen waren gericht op ziekten met specifieke genetische mutaties en ziekten die zich in de vroege kinderjaren ontwikkelen.
Schizofrenie is echter een complexere ziekte. Het heeft zowel genetische als omgevingsoorsprong en ontwikkelt zich vaak in de adolescentie of vroege volwassenheid. Dit artikel opent de mogelijkheid dat zelfs psychiatrische ziekten mogelijk kunnen worden onderzocht met behulp van deze celmodellen, zegt Kwang-Soo Kim , een stamcelwetenschapper aan het McLean Hospital en de Harvard Medical School die niet bij het onderzoek betrokken was.
Fred Gage , een neurowetenschapper die de studie van het Salk Institute leidde, zegt dat veel van wat bekend is over verschillen in de hersenen van schizofreniepatiënten afkomstig is van het onderzoeken van hersenweefsel na de dood. Wetenschappers kunnen ook diermodellen gebruiken die zijn ontworpen om enkele van de genetische veranderingen die verband houden met de ziekte na te bootsen om de impact van deze mutaties te bestuderen, maar dergelijke modellen vangen niet de volledige complexiteit van schizofrenie op.
Maar met neuronen die zijn gemaakt van geherprogrammeerde huidcellen, zegt Gage, is het voordeel dat je voor het eerst op zoek bent naar levende neuronen van patiënten die de ziekte hebben.
De onderzoekers gebruikten huidcellen van vier patiënten met schizofrenie om iPS-cellen te maken, die ze vervolgens differentieerden tot neuronen. Ze vergeleken deze cellen met neuronen afkomstig van mensen zonder de ziekte.
Na het infecteren van cellen met een gemodificeerd rabiësvirus en vervolgens de verspreiding van het virus van cel tot cel te bekijken, ontdekten de onderzoekers dat cellen van mensen met schizofrenie minder verbindingen met elkaar aangingen en minder projecties maakten om andere cellen te bereiken. De onderzoekers voerden ook een analyse uit van genactiviteit in de cellen en identificeerden bijna 600 genen die een andere activiteit hadden dan cellen van mensen zonder schizofrenie. Slechts ongeveer een kwart van deze 600 genen was al geïdentificeerd in studies van postmortaal weefsel.
Het team testte vervolgens vijf bekende medicijnen tegen schizofrenie om te zien of ze de connectiviteit van de cellen konden herstellen. Na drie weken behandeling verbeterde slechts één medicijn, het antipsychoticum loxapine, de connectiviteit in alle cellen van de patiënten. Gage zegt dat de cellen zelfs kunnen worden gebruikt om te testen hoe individuele patiënten kunnen reageren op specifieke behandelingen.
Deze studie illustreert dat iPS-cellen heel nuttige modellen kunnen zijn om deze ziekten op cellulair en moleculair niveau te bestuderen, zegt Kim. Er blijven echter vragen over hoe goed deze cellen neuronen in levende hersenen vertegenwoordigen. Hij zegt dat verder onderzoek zich moet richten op het maken van iPS-cellen met behulp van nieuwere technieken die cellen niet genetisch veranderen, en om ze te differentiëren in meer specifieke soorten neuronen.