Peta molekuler pertama yang menggambarkan perkembangan otak kecil manusia

Peta molekuler pertama yang menggambarkan perkembangan otak kecil manusia

Otak, kerangka penting dalam otak belakang manusia, diakui memiliki relevansi utama untuk memungkinkan banyak fitur motor listrik, selain kognisi, hukum psikologis, serta penanganan bahasa. Dibandingkan dengan korteks, bagaimanapun, kerangka ini masih cukup dipelajari, serta perkembangannya secara bertahap tidak cukup diakui.

Para peneliti di Seattle Children's Research Institute baru-baru ini melakukan penelitian yang bertujuan untuk lebih mengenali perkembangan otak manusia. Makalah mereka, dirilis di Nature Neuroscience, menyediakan ringkasan transkripsi spasial dan jenis sel pertama yang komprehensif dari perkembangan otak

“Kami kagum dengan data molekuler yang kaya yang tersedia untuk memahami korteks serebral manusia yang sedang berkembang melalui sumber daya seperti BrainSpan dan PsychEncode,” Dr Kimberly Aldinger, yang melaksanakan studi penelitian, memberi tahuMedical Xpress “Tujuan kami adalah untuk membangun sumber daya serupa untuk otak kecil untuk studi kita sendiri dan untuk berbagi dengan komunitas ilmiah dan medis.

Dr Kathleen Millen telah menginvestasikan pekerjaan studi penelitiannya lebih memahami perkembangan otak Pada tahun 2019, penelitian di laboratoriumnya yang dipimpin oleh Dr Parthiv Haldipur dan ditandatangani oleh Dr Aldinger melakukan evaluasi histologis ekstensif pertama dari pembentukan otak manusia.

Evaluasi yang mereka lakukan memungkinkan mereka untuk menentukan pertumbuhan spasial serta temporal dari area nenek moyang di otak manusia serta membandingkannya dengan perkembangan mereka di pikiran hewan pengerat. Pencarian mereka dapat memiliki konsekuensi yang signifikan, karena mereka dapat membantu untuk lebih memahami alasan kondisi perkembangan saraf yang diketahui mempengaruhi otak, seperti cacat bawaan, autisme, dan sel kanker serebelum pediatrik.

Peta molekuler pertama yang menggambarkan perkembangan otak kecil manusia

“Saya berkolaborasi dengan kelompok Millen dalam produksi atlas molekuler komprehensif pertama dari jenis sel dan gen yang diekspresikan selama perkembangan otak kecil manusia,” kata Dr Aldinger. “Ini adalah sumber yang kaya bagi komunitas ilmiah untuk menyelidiki program genetik yang mendorong perkembangan otak kecil manusia dan asal mula penyakit.”

Untuk melakukan penelitian mereka, Dr Aldinger dan rekan-rekannya menggunakan SPLiT-seq, strategi pengurutan RNA sel tunggal yang dibuat oleh para ilmuwan di University of Washington (UW) yang dapat digunakan untuk menilai banyak sel secara bersamaan. Dengan menggunakan strategi ini dan teknologi modern penangkapan laser untuk mencapai mikrodiseksi area progenitor yang ditentukan secara spasial, kelompok tersebut memiliki kemampuan untuk secara khusus menangkap transkriptom dari semua jenis sel serebelar yang terbentuk, yang terdiri dari sel-sel yang sangat langka yang ada di otak manusia yang sedang berkembang.

“Sulit untuk memodelkan apa yang tidak kita ketahui,” Dr Kathleen Millen memberi tahuMedical Xpress “Banyak model perkembangan dan penyakit serebelum manusia telah dibuat berdasarkan data yang berpusat pada tikus. Data perkembangan otak kecil manusia tidak tersedia, tetapi kita sekarang tahu bahwa perkembangan otak kecil manusia sangat berbeda dari tikus.”

Studi penelitian saat ini yang dilakukan oleh kelompok ilmuwan ini menghasilkan berbagai pencarian penting dan pencapaian. Yang paling signifikan, para ilmuwan mengumpulkan informasi molekuler pertama yang menggambarkan perkembangan otak manusia. Informasi yang mereka kumpulkan, yang saat ini dengan mudah ditawarkan serta dapat diakses oleh berbagai peneliti lain di seluruh dunia, dapat menghilangkan beberapa cahaya pada program turun-temurun yang memungkinkan perkembangan otak kecil secara teratur serta awal dari kondisi perkembangan saraf yang terkait dengan perkembangan otak kecil yang tidak biasa.

Peta molekuler perkembangan otak kecil manusia yang ditentukan oleh Dr Aldinger, Dr Millen dan rekan-rekan mereka dapat dengan cepat digunakan untuk memverifikasi mouse komputer yang ada serta versi masyarakat otak kecil manusia. Hebatnya, peta ini saat ini memungkinkan para ilmuwan ini serta berbagai kelompok lain untuk menilai kembali konsep mereka mengenai awal dari kondisi perkembangan saraf serebelum.

“Atlas ini baru permulaan,” jelas Dr. Millen. “Kami kekurangan data molekuler pada titik waktu awal ketika beberapa sel serebelar penting lahir dan kami kekurangan data yang menghubungkan titik waktu perkembangan dengan tipe sel dewasa yang matang. Kami menggali lebih dalam untuk lebih mendefinisikan mekanisme yang mendorong spesifikasi dan diferensiasi progenitor, yang akan kami gunakan untuk menghasilkan kultur serebelar turunan hPSC yang divalidasi untuk memodelkan fungsi dan disfungsi serebelum manusia, serta platform untuk penemuan obat”.