Οι ερευνητές χρησιμοποιούν βλαστοκύτταρα από ασθενείς με σχιζοφρένεια και ανθρώπους χωρίς την ασθένεια, για να αναπτύξουν τρισδιάστατους «μικροεγκέφαλους» που θα τους βοηθήσουν να μελετήσουν την αφετηρία της σχιζοφρένειας.
Πολλαπλές αλλαγές σε εγκεφαλικά κύτταρα κατά τον πρώτο μήνα της εμβρυϊκής ανάπτυξης μπορεί να συμβάλλουν στην εκδήλωση σχιζοφρένειας αργότερα στη ζωή, σύμφωνα με νέα μελέτη από ερευνητές της Ιατρικής Σχολής Weill του Πανεπιστημίου Κορνέλ.
Οι ερευνητές, η μελέτη των οποίων δημοσιεύτηκε στο Molecular Psychiatry, χρησιμοποίησαν βλαστοκύτταρα από ασθενείς με σχιζοφρένεια και ανθρώπους χωρίς την ασθένεια, για να αναπτύξουν τρισδιάστατους «μικροεγκέφαλους» ή οργανοειδή, στο εργαστήριο. Συγκρίνοντας την ανάπτυξη των δύο ομάδων οργανοειδών, ανακάλυψαν ότι μια μειωμένη έκφραση δύο γονιδίων στα κύτταρα παρεμποδίζει την πρώιμη ανάπτυξη και προκαλεί έλλειψη εγκεφαλικών κυττάρων στα οργανοειδή που αναπτύσσονται από βλαστοκύτταρα ασθενών.
Αυτή η ανακάλυψη καλύπτει ένα σημαντικό κενό στην κατανόηση των επιστημόνων για τη σχιζοφρένεια. Τα συμπτώματα της σχιζοφρένειας τυπικά αναπτύσσονται στην ενήλικη ζωή, αλλά μεταθανάτιες έρευνες σε εγκεφάλους ατόμων που είχαν την ασθένεια βρήκαν διευρυμένες κοιλότητες, που ονομάζονται κοιλίες, και διαφορές στα στρώματα του φλοιού, οι οποίες πιθανώς προέκυψαν νωρίς στη ζωή των ατόμων, δήλωσε η συγγραφέας της μελέτης Δρ. Ντιλέκ Κόλακ, επίκουρη καθηγήτρια Νευροεπιστήμης στην Ιατρική Σχολή του Κορνέλ.
Αναπτύσσοντας οργανοειδή από βλαστοκύτταρα που συνέλεξαν από 21 ανθρώπινους δότες, οι ερευνητές κατάφεραν να αναπτύξουν εγκεφαλικό ιστό με την ακριβή γενετική σύσταση του κάθε ασθενούς. Έπειτα, χρησιμοποίησαν αλληλουχία μονοκυτταρικού RNA, για να συγκρίνουν την έκφραση μεμονωμένων γονιδίων στον ιστό των ασθενών και στον ιστό που αναπτύχθηκε από ανθρώπους χωρίς σχιζοφρένεια.
Διαβάστε σχετικά: Οι αιτίες για την εκδήλωση της σχιζοφρένειας
Βρήκαμε μια κοινή παθολογία ανάμεσα σε όλους τους ασθενείς με σχιζοφρένεια, παρά το γεγονός ότι σε κάθε ασθενή η ασθένεια παρουσιαζόταν διαφορετικά, δήλωσε η Δρ. Κόλακ.
Τα δείγματα από ασθενείς με σχιζοφρένεια είχαν μειωμένη έκφραση δύο γονιδίων απαραίτητων για την εγκεφαλική ανάπτυξη, ενός παράγοντα που ρυθμίζει τη γονιδιακή έκφραση, με την ονομασία BRN2, και ενός που προωθεί την ανάπτυξη των κυττάρων, που ονομάζεται πλειοτροπίνη.
Αυτό οδήγησε σε αυξημένο θάνατο εγκεφαλικών κυττάρων και μειωμένη παραγωγή νέων. Αν τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν από περισσότερες μελέτες, αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη στοχευμένων θεραπειών, που βοηθούν στη διόρθωση αυτών των γενετικών διαφορών σε συγκεκριμένους τύπους εγκεφαλικών κυττάρων.
Η ανακάλυψη αυτή μας ωθεί, ως επιστημονικό πεδίο, να επανεξετάσουμε το πότε πραγματικά ξεκινάει η ασθένεια και το πώς πρέπει να σκεφτούμε σχετικά με την ανάπτυξη της νέας γενιάς θεραπειών, δήλωσε ο Δρ. Μάικλ Νοταράς, ερευνητής στη μελέτη.
Οι ερευνητές χρησιμοποιούν τώρα τους μικροεγκέφαλους για να αρχίσουν να καταλαβαίνουν τον ρόλο των μεμονωμένων κυτταρικών τύπων και το πώς οι γενετικοί παράγοντες μπορεί να αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον και να προκαλούν σχιζοφρένεια. Έτσι, εστιάζουν στον ρόλο των ενδοθηλιακών κυττάρων. Οι μικροεγκέφαλοι που αναπτύχθηκαν από ασθενείς με σχιζοφρένεια είχαν ένα πλεόνασμα από πρώιμα κύτταρα σχετιζόμενα με τα ενδοθηλιακά, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια υπέρμετρη ανοσολογική απόκριση σε μόλυνση.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι μικροεγκέφαλοι που αναπτύχθηκαν από βλαστοκύτταρα ασθενών μπορεί να είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για τη μελέτη άλλων εγκεφαλικών ασθενειών.
Έρευνα: Michael Notaras et al, Schizophrenia is defined by cell-specific neuropathology and multiple neurodevelopmental mechanisms in patient-derived cerebral organoids, Molecular Psychiatry (2021).
Απόδοση – Επιμέλεια: Ισμήνη Τσοχαλή, επιμελήτρια κειμένων
Πηγή
*Απαγορεύεται ρητώς η αναπαραγωγή χωρίς προηγούμενη άδεια των υπευθύνων της ιστοσελίδας*
