Esimene molekulaarne kaart, mis kirjeldab inimese väikeaju arengut

Esimene molekulaarne kaart, mis kirjeldab inimese väikeaju arengut

Aju, mis on inimese tagumises ajus märkimisväärne raamistik, on peamise tähtsusega, võimaldades lisaks tunnetusele, psühholoogilistele seadustele ja keelte käsitsemisele arvukaid elektrimootori funktsioone. Koorega võrreldes on see raamistik siiski mõistlikult alahinnatud, samuti on selle areng järk-järgult ebapiisavalt tunnustatud.

Seattle'i lasteuuringute instituudi teadlased viisid hiljuti läbi uuringu, mille eesmärk oli palju paremini tunnustada inimese aju arengut. Nende paber, mis ilmus aastal Nature Neuroscience, esitab aju arengu esimese tervikliku ruumilise ja raku tüüpi transkriptsioonikokkuvõtte

"Oleme kartnud saadaolevaid rikkalikke molekulaarandmeid, et mõista arenevat inimese ajukooret selliste ressursside kaudu nagu BrainSpan ja PsychEncode," teatas uuringu teinud dr Kimberly Aldinger Medical Xpressile. "Meie eesmärk oli luua sarnane ressurss väikeaju meie enda uuringuteks ning teadus- ja meditsiinikogukonnaga jagamiseks. "

Dr Kathleen Millen on tegelikult investeerinud oma uurimisalasse palju paremini tserebellaararengut. 2019. aastal viisid tema partei Dr Parthiv Haldipuri juhitud ja ka Dr Aldingeri poolt allkirjastatud uuringud läbi tema inimese aju loomise esimesed ulatuslikud histoloogilised hinnangud.

Nende läbiviidud hindamised võimaldasid neil määratleda inimese aju eellasalade ruumilist ja ajalist kasvu ning vastandada neid näriliste meeles arenemisele. Nende otsimisel võivad olla olulised tagajärjed, kuna need võivad aidata palju paremini mõista aju mõjutatud neurodevelopmentaalsete seisundite põhjuseid, näiteks pärilikke väärarenguid, autismi ja laste väikeaju vähirakke.

Esimene molekulaarne kaart, mis kirjeldab inimese väikeaju arengut

"Ma tegin koostööd Milleni rühmaga selle esimese ulatusliku molekulaarse atlase loomisel inimese väikeaju arengu käigus ekspresseeritud rakutüüpide ja geenide kohta," märkis dr Aldinger. "See on teadusringkondade jaoks rikkalik ressurss geneetiliste programmide uurimiseks, mis juhivad inimese väikeaju arengut ja haiguste teket."

Uuringute läbiviimiseks kasutasid dr Aldinger ja tema kaaslased SPLiT-seq - Washingtoni ülikooli (UW) teadlaste loodud ühe raku RNA järjestuse strateegiat, mida saab kasutada paljude rakkude samaaegseks hindamiseks. Kasutades seda strateegiat ja kaasaegset tehnoloogiat laserhõivega ruumiliselt määratletud eellaspiirkondade mikrodisektsiooni saavutamiseks, oli rühmal võimalus eriti püüda kõigi asutavate väikeaju rakutüüpide transkriptoomi, mis koosnes tõepoolest haruldastest rakkudest, mis eksisteerivad inimese loomises.

"Raske on modelleerida seda, mida me ei tea," teatas dr Kathleen MillenMedical Xpress. "Paljud inimese väikeaju arengu ja haiguse mudelid on ehitatud hiirekesksete andmete põhjal. Areneva inimese väikeaju andmed ei olnud kättesaadavad, kuid nüüd teame, et inimese väikeaju areng on hiirte omast üsna erinev. "

Selle teadlaste rühma poolt läbi viidud praegune uurimus tõi kaasa mitmesuguseid elutähtsaid otsinguid ja saavutusi. Kõige olulisem on see, et teadlased kogusid esimest molekulaarset teavet, mis kirjeldas inimese aju arengut. Nende kogutud teave, mida praegu saab hõlpsasti pakkuda ja millele pääsevad juurde ka mitmed teised teadlased kogu maailmas, võib kaotada mõningase valguse nii pärilike programmide osas, mis võimaldavad regulaarset väikeaju arengut, kui ka aeg-ajalt esineva väikeaju arenguga seotud neurodevelopmentaalsete seisundite algusest.

Dr Aldingeri, Dr Milleni ja nende kaaslaste määratletud inimese väikeaju arengu molekulaarset kaarti saab kiiresti kasutada nii olemasolevate arvutihiirte kui ka inimeste väikeaju ühiskonna versioonide kontrollimiseks. Märkimisväärselt võimaldab see kaart praegu nii neil teadlastel kui ka mitmetel teistel rühmadel oma kontseptsioone väikeaju neuroloogiliste arengutingimuste alguse kohta ümber hinnata.

"See atlas on alles algus," täpsustas dr Millen. "Meil puuduvad molekulaarsed andmed varajaste ajapunktide kohta, kui sünnivad mitmed olulised väikeaju rakud, ja puuduvad andmed, mis seostaksid arengu ajapunkte täiskasvanud täiskasvanud rakutüüpidega. Kaevame sügavamalt, et paremini määratleda eellaste spetsifikatsiooni ja diferentseerimist juhtivad mehhanismid, mida kasutame valideeritud hPSC-st pärinevate väikeajukultuuride genereerimiseks, et modelleerida inimese väikeaju funktsiooni ja düsfunktsiooni, samuti platvorme ravimite avastamiseks.