Os cientistas com o instituto da biologia e da medicina de pilha da haste no UCLA podiam produzir as pilhas de haste embrionárias humanas um da quantidade altamente pura, grande de neurônios de funcionamento de que permitirá que criem modelos e estudem doenças tais como Alzheimer, Parkinson, a demência prefrontal e a esquizofrenia.
Os investigadores tinham podido previamente produzir os neurônios -- as pilhas decondução no cérebro e na medula espinal -- das pilhas de haste embrionárias humanas. Entretanto, a porcentagem dos neurônios na cultura de pilha não estava a uma elevação e os neurônios eram difíceis de isolar-se das outras pilhas.
Yi Sun, um professor adjunto do psiquiatria e de ciências biobehavioral, e investigador médico Thomas Südhof do UCLA do instituto de Howard Hughes no centro médico do sudoeste da Universidade do Texas podia produzir 70 a 80 por cento dos neurônios na cultura de pilha. Sun e Südhof igualmente podiam isolar os neurônios e determinar que teve uma rede synaptic funcional, que os neurônios se usassem para comunicar. Porque eram funcionais, os neurônios podem ser usados para criar uma variedade de modelos humanos da doença neurológica. |
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Os resultados do estudo foram publicados em uma edição em linha adiantada recente das continuações peer-reviewed do jornal da Academia Nacional das Ciências.
“Previamente, o sistema a crescer e os neurônios do isolado eram muito desarrumado e era se aqueles neurônios estavam funcionando,” Sun desconhecido disse. “Nós somos excited porque nós pudemos purify assim que muito mais neurônios fora da cultura de pilha e eram, surprisingly, saudável bastante para dar forma a sinapses. Estas pilhas serão excelentes para fazer estudos da expressão de gene e análises bioquímicas e da proteína.”
O método de Sun incitou pilhas de haste embrionárias humanas para diferenciar-se em pilhas de haste neural, as pilhas que causam os neurônios. Quando o tempo era direito, a equipe de Sun adicionou fatores de crescimento da proteína na cultura de pilha que parou as pilhas de haste neural de self-renewing e incitadas lhe na diferenciação nos neurônios. Para isolar as pilhas, Sun e sua equipe adicionaram uma enzima que digerisse uma sorte da matriz da proteína que mantem as pilhas na cultura unidas. Os neurônios poderiam então ser separados das pilhas de haste neural que não se tinham diferenciado ainda, uma sorte do round-up químico que isolasse os neurônios. As pilhas foram põr então em um filtro da pilha que permitisse a passagem completamente dos neurônios isolados.
O grande número de neurônios puros produzidos permitirá que Sun e sua equipe estudem sua formulário e estrutura biológica, os genes que expressam, o desenvolvimento das sinapses e as atividades elétricas e químicas de uma comunicação dentro da rede da sinapse.
“Nós poderemos estudar as propriedades celulares dos neurônios em uma maneira muito definida que diga talvez nos que o que vai mal nas doenças tais como Alzheimer e Parkinson,” Sun disse. “Nós estamos criando atualmente muitos modelos das doenças neurológicas humanas que podem dar as respostas que nós estamos procurando. Nós não sabemos o que causa a demência prefrontal, a doença de Huntington ou a esquizofrenia. A chave é provável na qualidade de comunicações neuronal. Estudando as transmissões químicas e elétricas, nós podemos poder determinar o que vai erradamente isso conduz a estas doenças debilitantes e encontramos uma maneira de pará-la ou tratar.”
Sun estará entre os primeiros investigadores a poder estudar a função verdadeira do neurônio.
Uma segunda descoberta importante no estudo de Sun mostrou que duas linhas embrionárias das pilhas de haste se derivaram em maneiras similares, e conseqüentemente esperado comportar-se similarmente ao diferenciar-se, não fêz. Usando as mesmas técnicas para incitar as duas linhas embrionárias das pilhas de haste para diferenciar-se, Sun encontrou que uma linha teve uma polarização a se transformar os neurônios que são encontrados no forebrain. A outra linha diferenciada nos neurônios encontrou em parcelas traseiras do cérebro e da medula espinal. Encontrar era surprising, e significativo, Sun disse.
“A realização que não todas as linha celular embrionárias humanas da haste são igual nascido é crítica,” Sun disse. “Se você está estudando uma doença encontrada em uma determinada parte do cérebro, você deve usar uma linha celular embrionária humana da haste que produza os neurônios dessa região do cérebro para começ os resultados os mais exatos de seu estudo. A doença de Huntington, por exemplo, é uma doença do forebrain, assim que os neurônios devem ser diferenciados de uma linha celular que seja inclinada para produzir os neurônios do forebrain.”
Sun disse que há umas maneiras de incitar uma linha celular embrionária da haste inclinada para se transformar neurônios encontrados no cérebro traseiro para se transformar neurônios encontrados no forebrain. Entretanto, há uns limites a quanto incitar pode ser feita.
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Sun e sua equipe confirmaram que as duas linha celular embrionárias da haste eram diferentes com a análise da expressão de gene -- neurônios que executam funções diferentes em partes diferentes dos genes diferentes expressos do cérebro. A linha celular que os neurônios se tornando inclinados encontraram nos genes expressados forebrain encontrou tipicamente aqueles neurônios, quando a outra linha expressou os genes encontrados no cérebro traseiro e na medula espinal.
Sun e sua equipe agora estão estudando porque as duas linha celular embrionárias humanas da haste têm as polarizações a se transformar tipos diferentes de neurônios.
“Se nós soubemos aquele, nós pudemos poder tweak ou para alterar-se o que quer que está conduzindo a polarização de modo que a limitação na linha celular da haste pudesse ser contorneada,” Sun disse.
O instituto para a biologia e a medicina de pilha da haste foi lanç em 2005 com um compromisso do UCLA de $20 milhões sobre cinco anos. Com mais de 150 membros, o ISCBM é a uma colaboração multidisciplinar, integrada de disciplinas científicas, académicos, e médicas com a finalidade do adulto compreensivo e das pilhas de haste embrionárias humanas. O instituto suporta a inovação, a excelência e os padrões éticos os mais elevados centrados sobre a pesquisa da pilha de haste com a intenção de facilitar o inquérito científico básico dirigido para as aplicações clínicas futuras para tratar a doença. O instituto é uma colaboração o centro do cancro da Faculdade de Medicina de David Geffen, do Jonsson do UCLA, a escola de Henry Samueli da engenharia e ciência aplicada e a faculdade do UCLA.
Fonte: Kim Irwin
Universidade do Califórnia - Los Angeles |
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