Pirmā molekulārā karte, kurā aprakstīta cilvēka smadzenīšu attīstība

Pirmā molekulārā karte, kurā aprakstīta cilvēka smadzenīšu attīstība

Smadzenes, kas ir nozīmīgs ietvars cilvēka aizmugurējās smadzenēs, ir atzītas par būtiskākajām, lai papildus izziņai, psiholoģiskajiem likumiem, kā arī valodas apstrādei ļautu izmantot daudzas elektromotora funkcijas. Tomēr, salīdzinot ar garozu, šī sistēma joprojām ir pamatoti nepietiekami pārbaudīta, kā arī tās attīstība pakāpeniski netiek pienācīgi atzīta.

Pētnieki Sietlas Bērnu pētniecības institūtā nesen nesen veica pētījumu, kura mērķis bija daudz labāk atpazīt cilvēka smadzeņu attīstību. Viņu izdotais papīrs Daba neiroloģiju, sniedz pirmo visaptverošo telpisko, kā arī šūnu veida transkripcijas kopsavilkumu par smadzeņu attīstību

"Mēs baidījāmies par bagātīgajiem molekulārajiem datiem, kas pieejami, lai saprastu cilvēka smadzeņu garozu, izmantojot tādus resursus kā BrainSpan un PsychEncode," Dr Kimberly Aldinger, kurš veica pētījumu, informēja Medical Xpress. "Mūsu mērķis bija izveidot līdzīgu resursu smadzenēm mūsu pašu pētījumiem un dalīties ar zinātnes un medicīnas aprindām. ”

Dr Ketlina Millena faktiski ir ieguldījusi daudz labākas smadzeņu attīstības izpratni par pētniecības darbu. 2019. gadā pētījums viņas laboratorijā, ko vadīja Dr Parthiv Haldipur, kā arī parakstījās ar Dr. Aldinger, veica pirmos plašos histoloģiskos novērtējumus par cilvēka smadzeņu izveidi.

Viņu veiktie novērtējumi ļāva viņiem noteikt cilvēka smadzenēs priekšteču zonu telpisko un laika pieaugumu, kā arī kontrastēt ar to attīstību grauzēju prātā. Viņu meklējumiem var būt būtiskas sekas, jo tie var palīdzēt daudz labāk izprast neiroloģiskās attīstības apstākļu cēloņus, kas, kā atzīts, ietekmē smadzenes, piemēram, iedzimtas malformācijas, autisms, kā arī bērnu smadzenīšu vēža šūnas.

Pirmā molekulārā karte, kurā aprakstīta cilvēka smadzenīšu attīstība

"Es sadarbojos ar Millen grupu šī pirmā visaptverošā šūnu tipu un gēnu molekulārā atlanta izgatavošanā, kas izteikts cilvēka smadzenītes attīstības laikā," paziņoja Dr Aldingers. "Tas ir bagātīgs resurss zinātnieku aprindām, lai pārbaudītu ģenētiskās programmas, kas veicina cilvēka smadzenīšu attīstību un slimību izcelsmi."

Lai veiktu pētījumu, Dr Aldingere, kā arī viņas līdzgaitnieki izmantoja Vašingtonas universitātes (UW) zinātnieku izveidoto vienas šūnas RNS sekvencēšanas stratēģiju SPLiT-seq, ko var izmantot, lai vienlaikus novērtētu daudzas šūnas. Izmantojot šo stratēģiju, kā arī moderno tehnoloģiju uztveršanu ar lāzeru, lai sasniegtu telpiski noteikto priekšteču zonu mikrodisekciju, grupai bija iespēja īpaši uztvert visu izveidoto smadzenīšu šūnu veidu transkriptu, kas sastāv no patiešām neparastām šūnām, kas pastāv cilvēka smadzenēs.

"Ir grūti modelēt to, ko mēs nezinām," Dr Kathleen Millen informēja Medical Xpress. "Daudzi cilvēka smadzenīšu attīstības un slimību modeļi ir veidoti, pamatojoties uz datiem, kas vērsti uz peli. Dati par cilvēka smadzenēm, kas attīstījās, nebija pieejami, taču tagad mēs zinām, ka cilvēka smadzenītes attīstība ir diezgan atšķirīga no pelēm. ”

Pašreizējais pētījums, ko veica šī zinātnieku grupa, izraisīja dažādus svarīgus meklējumus, kā arī sasniegumus. Vissvarīgākais ir tas, ka zinātnieki savāca pirmo molekulāro informāciju, kas raksturo cilvēka smadzeņu attīstību. Viņu uzkrātā informācija, kas pašlaik ir viegli pieejama, kā arī kurai var piekļūt dažādi citi pētnieki visā pasaulē, var nedaudz pazaudēt iedzimtās programmas, kas ļauj regulāri attīstīt smadzenītes, kā arī neiroloģiskās attīstības apstākļus, kas saistīti ar neparastu smadzenīšu attīstību.

Dr Aldingera, Dr Millena, kā arī viņu domubiedru definēto cilvēka smadzenīšu attīstības molekulāro karti var ātri izmantot, lai pārbaudītu esošās datorpeles, kā arī cilvēka smadzenītes sabiedrības versijas. Jāatzīmē, ka šī karte pašlaik ļauj gan šiem zinātniekiem, gan dažādām citām grupām pārvērtēt savas koncepcijas attiecībā uz smadzenīšu neiroloģiskās attīstības apstākļiem.

"Šis atlants ir tikai sākums," Dr Millens paskaidroja. "Mums trūkst molekulāro datu par agrīnajiem laika punktiem, kad piedzimst vairākas svarīgas smadzenītes šūnas, un mums trūkst datu, kas saistītu attīstības laika punktus ar nobriedušiem pieaugušo šūnu tipiem. Mēs rakāmies dziļāk, lai labāk definētu mehānismus, kas virza priekšteču specifikāciju un diferenciāciju, kurus izmantosim, lai ģenerētu apstiprinātas hPSC atvasinātas smadzenīšu kultūras, lai modelētu cilvēka smadzenītes funkciju un disfunkciju, kā arī platformas zāļu atklāšanai ”.