Neue Forschung ebnet den Weg für die Entwicklung von Therapien, die verlangsamen könnte Alzheimer

Neurowissenschaftler und Stammzellen-Forscher an der Universität Lund in Schweden entwickelt haben, ein Forschungs-Modell, mit dem Studium der menschlichen Hippocampus-Neuronen, die Gehirnzellen, die in Erster Linie betroffen von der Alzheimer-Krankheit Pathologie. Die Studie wurde veröffentlicht in Stem Cell Reports.

Bei der Alzheimer-Krankheit ist der hippocampus, eine Struktur des Gehirns, die regelt, motivation, emotion, lernen und Gedächtnis, ist stark betroffen. Jedoch, aufgrund von Nichtverfügbarkeit von Hippocampus-Gewebe, es sei denn, post-mortem, ist es nicht möglich für die Forscher zu verstehen, was die ur-Ereignisse, führen zu zellulären Dysfunktion und der nachfolgenden neuronalen Verletzungen, sind. Zu verstehen, was zelluläre Signalwege werden verändert sehr früh in der Alzheimer-Krankheit, würde es ermöglichen, die Entwicklung von Therapien, die zu verlangsamen die Krankheit.

Die Forscher in Lund ist es gelungen, zum generieren von 3-D-Hippocampus-Gewebe-wie Strukturen, die aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC), genannt Hippocampus-Sphäroide (HS). Die Sphäroide sind bereichert in so genannten Körnchen Neuronen.

In den meisten Wirbeltierarten einschließlich des Menschen, neue Körnchen Neuronen generiert werden, die das ganze Leben über einen Prozess namens Neurogenese und Sie glaubten, einen Beitrag zur Gedächtnisbildung.Die neue Methode, entwickelt von dem Wissenschaftler ermöglichen das up-scaling der Produktion von Hippocampus-Neuronen zur Untersuchung der menschlichen Neurogenese, und, am wichtigsten, zu untersuchen, wie menschliche Hippocampus-Zellen, einschließlich Körnchen Neuronen und Unterstützung der glia, betroffen sein können bereits in einer sehr frühen Alzheimer-Krankheit und Erkrankungen, bei denen der hippocampus verletzt ist.

„Durch die Verwendung von Patienten-iPSC, wir können generieren, die Jungen Zellen des Gehirns und untersuchen frühen pathogenen Veränderungen, und gewinnen Sie wertvolle Einblicke in die Entwicklung und das Fortschreiten von Erkrankungen des Gehirns“, erklärt Laurent Roybon, Leiter des Stammzell-Labors für ZNS-Erkrankungen Modellierung an der Universität Lund und einer der Forscher hinter der Studie.

Verständnis, patient-spezifischen Pathologie

Die Forscher verwendeten auch HS zu untersuchen zelluläre Dysfunktion bei der Alzheimer-Krankheit und genauer, wie die zelluläre Pathogenese unterschieden zwischen den Individuen. Sie erzeugt HSs von Patienten mit extremen Symptomatik—eine typische Alzheimer-Patienten tragen eine mutation des amyloid-precursor-protein-gen, und eine atypische Person, die eine seltene mutation im presenilin-1-Gens und untersuchten die zelluläre Pathologie.

„Interessanterweise fanden wir, dass trotz der Aussteller einige wichtige gemeinsame Merkmale auf, die HSs aus den beiden Mutanten unterschieden sich in vielen anderen Eigenschaften, die etwas reflektiert den Schweregrad der Symptome“, erklärt Yuriy Pomeshchik, der Erstautor der neuen Studie.

Hippocampus-Sphäroide dienen mehreren Zwecken

Die Arbeit entwickelt in Dr. Roybons Labor eröffnet neue Möglichkeiten, denn es dient mehreren Zwecken:

„HSs kann verwendet werden, um zu verstehen, wie Hippocampus-Zellen generieren und im Laufe der Zeit Reifen. Sie können auch verwendet werden, um zu untersuchen, ob die Neurogenese beeinträchtigt HSs generiert von Patienten mit Hippocampus-Schädigung im Vergleich zu Kontrollpersonen. Die Analyse der HSs-können zeigen, welche zellulären Dysfunktionen frühzeitig stattfinden, in der Krankheit, und sind Sie identisch, oder unterscheiden sich zwischen Patienten mit familiären oder idiopathischen Formen. HSs könnte genutzt werden, Behandlungen zu entwickeln, zugeschnitten auf Untergruppen von Patienten sowie zu verstehen, warum manche Behandlungen kann oder kann nicht nützlich sein für Sie. Letztlich HSs ermöglichen könnte, die Prüfung der Wirksamkeit einer vermeintlichen Behandlung vor verabreicht, zusätzlich zu als einen Weg, um sub-Gruppe die Personen für eine klinische Studie, und rekrutieren vermeintlichen ansprechen. Wir glauben, dass die HSs wird ein wichtiges Instrument sein, Therapien zu entwickeln und bietet den Patienten die beste Behandlung möglich“, sagt Laurent Roybon.

„Wir Beschäftigten HSs zu untersuchen, die Wirkung eines Gens namens NeuroD1, die wir studiert haben ausgiebig seit Jahren. Viral-vermittelte expression von NeuroD1 war ausreichend, um die Zunahme der Grad der synaptischen Genen, deren Ebenen betroffen sind bei der Alzheimer-Krankheit. Die Verbesserung der synaptischen übertragung wird der Schlüssel zu der Lösung beeinträchtigt die Kognition bei der Alzheimer-Krankheit“, sagt Yuriy Pomeshchik.

„Wir werden in unseren Bemühungen nicht nachlassen zu generieren Sphäroide von Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen, und nutzen Sie, um Einblicke in die frühen zellulären Dysfunktion zu lokalisieren, um Krankheiten-spezifische und relevante Ziele für die therapeutische intervention. Wir werden auch push, um zu bringen, NeuroD1-gen-Therapie zur klinischen Studie“, fasst Laurent Roybon.