211service.com
Forskare ingenjör möss med anomalier kopplade till autism, schizofreni
Familjestudier tyder på en stark genetisk komponent till autism och schizofreni, men störningarna tros uppstå under tidig utveckling, vilket gör det svårt att studera den underliggande genetiken.
Mussinne: Denna bild, skapad från en MR-skanning, visar områden i en muss hjärna som påverkas av kromosomala variationer som är kopplade till autism och schizofreni hos människor.
Nu har forskare vid Cold Spring Harbor Laboratory i New York skapat möss med kromosomavvikelser som speglar de som ses hos människor med dessa sjukdomar, vilket borde göra det lättare att studera genetikens roll i utvecklingen av hjärnan.
År 2008 identifierade flera forskargrupper en del av DNA på kromosom 16 som verkade vara viktig för hjärnans utveckling hos människor. Borttagningar av detta avsnitt var kopplade till autism och utvecklingsförseningar, medan extra kopior kopplades till autism och schizofreni.
Den nya musmodellen ska låta forskare utvärdera effekterna av genetiska varianter i olika utvecklingsstadier, med början i livmodern. Förhoppningen är att dessa experiment ska ge nya ledtrådar om biologin av autism och schizofreni och möjligen identifiera nya tester som kan hjälpa läkare att diagnostisera dessa tillstånd. Vi är särskilt intresserade av att hitta tidiga biomarkörer för dessa sjukdomar, säger Alea Mills , huvudförfattaren till den nya studien, som visas idag i Proceedings of the National Academy of Sciences .
Forskarna använde en relativt ny genetisk teknik som kallas kromosomteknik för att rikta in sig på musekvivalenten till den relevanta delen av kromosom 16. De använde sedan standardmetoder för att skapa möss som antingen saknade avsnittet eller hade extra kopior av det.
Den kromosomala deletionen verkade ha mer allvarliga effekter än dupliceringen, vilket är i linje med vad läkare har observerat hos människor. Ungefär hälften av mössen med deletionen dog kort efter födseln, vilket tyder på att detta kromosomavsnitt är avgörande för korrekt utveckling. Huruvida raderingen också bidrar till spädbarnsdödlighet hos människor är okänt.
Mössen med raderingen uppvisade också beteenden associerade med autism, såsom begränsade, repetitiva rörelser och sömnbrist. När forskarna genomförde MRT-skanningar på mössen fann de att raderingen var associerad med ökad volym i flera hjärnområden, särskilt i hypotalamus, hjärnregionen som reglerar ät- och sömnbeteenden. Mössen med dubbelarbetet tenderade att ha mindre hjärnområden jämfört med kontroller, men effekten var mindre uttalad.
Nästa steg för Mills och hennes kollegor är att ta reda på mekanismerna bakom de beteendemässiga och anatomiska skillnaderna de observerade. De flesta musmodeller skapas genom att manipulera en enda gen, men de mänskliga och musversionerna av kromosom 16-sektionen innehåller vardera mer än 20 gener, och det är oklart vilka som är de viktigaste. Det kommer att finnas ett behov av att förfina detta område till färre gener, säger David Miller , en genetikforskare vid Children's Hospital Boston som har forskat på kromosom 16-deletionen hos människor men var inte involverad i denna studie.
Mot detta syfte arbetar Mills och hennes team på att dela upp kromosomavsnittet i mindre bitar och skapa undergrupper av deras radering och duplicering i möss. Att studera växelverkan mellan så många gener kommer att vara utmanande, men det kan vara nödvändigt att förstå komplexa, heterogena sjukdomar som autism och schizofreni. Många kliniker, inklusive Children's Hospital Boston, har redan ett test som kan upptäcka kromosom 16-deletioner eller duplikationer. Tricket är att veta vad det betyder när man hittar dem, säger Miller.