211service.com
En närbild av schizofreni
Omprogrammerade celler som genereras från personer med schizofreni kan hjälpa forskare att studera sjukdomen närmare, enligt en studie publicerad online idag i Natur . Sådana celler skulle tillåta forskare att titta på sjukdomen på cellnivå och även testa potentiella läkemedel för att bekämpa tillståndet.
Osällskapliga celler: Dessa neuroner, som härrör från omprogrammerade stamceller från schizofrenipatienter, bildar färre kopplingar än de från människor utan sjukdomen. Cellkärnor visas i blått och grenade fibrer som förbinder neuroner är gröna och röda.
Forskare från Salk Institute for Biological Studies började med hudceller tagna från schizofrena patienter, som de omprogrammerade för att skapa inducerade pluripotenta stamceller (iPS) - vuxna celler som har omvandlats kemiskt eller genetiskt till stamceller som kan ge upphov till alla typer av vävnad. De lockade sedan dessa celler att differentiera till neuroner. Forskare fann att de sjuka nervcellerna gjorde färre kontakter med varandra än friska nervceller - ett problem som antischizofrenimedicinering kunde lindra.
Studien är en av flera nya artiklar som visar att iPS-celler härrörande från patienter med specifika sjukdomar kan ge ny insikt om dessa komplexa sjukdomar. Tidigare studier på iPS-härledda neuroner har fokuserat på sjukdomar med specifika genetiska mutationer och de som utvecklas i tidig barndom.
Schizofreni är dock en mer komplex sjukdom. Det har både genetiskt och miljömässigt ursprung och utvecklas ofta i tonåren eller tidig vuxen ålder. Detta dokument öppnar för möjligheten att även psykiatriska sjukdomar potentiellt kan undersökas med hjälp av dessa cellmodeller, säger Kwang-Soo Kim , en stamcellsforskare vid McLean Hospital och Harvard Medical School som inte var involverad i studien.
Fred Gage , en neuroforskare som ledde Salk Institute-studien, säger att mycket av det som är känt om skillnader i hjärnan hos schizofrenipatienter kommer från att undersöka hjärnvävnad efter döden. Forskare kan också använda djurmodeller konstruerade för att efterlikna några av de genetiska förändringarna kopplade till sjukdomen för att studera effekterna av dessa mutationer, men sådana modeller fångar inte hela komplexiteten av schizofreni.
Men med neuroner skapade från omprogrammerade hudceller, säger Gage, är fördelen att du för första gången letar efter levande neuroner från patienter som har sjukdomen.
Forskarna använde hudceller som tagits från fyra patienter med schizofreni för att skapa iPS-celler, som de sedan differentierade till neuroner. De jämförde dessa celler med neuroner som härrör från människor utan sjukdomen.
Efter att ha infekterat celler med ett modifierat rabiesvirus och sedan sett spridningen av viruset från cell till cell, fann forskarna att celler från personer med schizofreni bildade färre kopplingar med varandra och gjorde färre projektioner för att nå ut till andra celler. Forskarna gjorde också en analys av genaktiviteten i cellerna och identifierade nästan 600 gener som hade en annan aktivitet än celler som tagits från personer utan schizofreni. Endast cirka en fjärdedel av dessa 600 gener hade redan identifierats i studier av postmortem vävnad.
Teamet testade sedan fem kända schizofreniläkemedel för att se om de kunde återställa cellernas anslutning. Efter tre veckors behandling förbättrade endast ett läkemedel, det antipsykotiska läkemedlet loxapin, anslutningen i alla patientens celler. Gage säger att cellerna till och med kan användas för att testa hur enskilda patienter kan svara på specifika behandlingar.
Den här studien visar att iPS-celler kan vara riktigt användbara modeller för att studera dessa sjukdomar på cellulär och molekylär nivå, säger Kim. Men frågor kvarstår om hur väl dessa celler representerar neuroner i levande hjärnor. Han säger att ytterligare forskning bör fokusera på att skapa iPS-celler med hjälp av nyare tekniker som inte genetiskt förändrar celler, och differentiera dem till mer specifika typer av neuroner.