Ludzki mózg z laboratorium

Niezwykły eksperyment z komórkami macierzystymi pozwolił zbadać przyczyny autyzmu.

Aktualizacja: 17.07.2015 00:51 Publikacja: 16.07.2015 21:37

Odkrycie naukowców może w przyszłości przynieść nową terapię dla dzieci z autyzmem

Odkrycie naukowców może w przyszłości przynieść nową terapię dla dzieci z autyzmem

Foto: AFP

Krokiem w kierunku poznania przyczyn autyzmu i opracowania skutecznej terapii stał się eksperyment, który przeprowadził zespół neurobiologów, neurologów i psychiatrów z Uniwersytetu Yale. Badacze przekształcili komórki skóry pacjentów z autyzmem w komórki macierzyste i wyhodowali z nich w probówce miniaturowe struktury mózgu. To pozwoliło odkryć jeden z mechanizmów powstawania choroby. Wyniki eksperymentu zostały opublikowane w magazynie naukowym „Cell".

– Zamiast startować od genetyki, wyszliśmy od biologii samego zaburzenia, aby otworzyć okno do genomu – powiedziała prof. Flora Vaccarino z Yale School of Medicine, kierująca badaniami i główna autorka pracy zamieszczonej w „Cell". – Nasze dane stanowią podstawę do studiowania prawidłowego rozwoju mózgu człowieka i jego zaburzeń.

Naukowcy skupili się na najpoważniejszych przypadkach choroby – dzieciach z ciężkimi zaburzeniami tzw. spektrum autystycznego (specjaliści określają je skrótem ASD, od angielskiej nazwy). Choroba charakteryzuje się bardzo poważnymi zaburzeniami interakcji społecznych, ograniczonymi zainteresowaniami i powtarzalnym zachowaniem. Chore dzieci często mają wadę rozwojową, tzw. wielkogłowie.

Specjaliści od dawna wiedzą, że pojawienie się autyzmu jest związane z rozwojem mózgu, ale przyczyny większości przypadków choroby są nieznane. Badania prowadzone przez zespół z Yale dowiodły, że wiąże się ona z zaburzeniami rozwoju kory mózgowej w okresie płodowym.

Jak badacze doszli do takiego wniosku?

Eksperyment, który wykonali, opierał się na symulacji wczesnego rozwoju mózgu. Komórki macierzyste wyhodowali z próbek skóry czterech pacjentów cierpiących na ASD.

Z komórek macierzystych badacze uzyskali komórki nerwowe, które utworzyły miniaturowe struktury mózgu. Miały zaledwie kilka milimetrów, ale były kopią ludzkiego mózgu na wczesnym etapie rozwoju, w przybliżeniu odpowiadającym pierwszym miesiącom ciąży.

Kiedy naukowcy przeanalizowali te komórki, odkryli nieprawidłową ekspresję genów kontrolujących rozwój neuronów. Wyniki eksperymentów z próbkami pobranymi od chorych dzieci badacze porównali z uzyskanymi w ten sam sposób od członków rodzin pacjentów, którzy nie mieli objawów choroby (najczęściej ich ojców).

– Odkryliśmy, że komórki cierpiących na autyzm dzieci dzieliły się w szybszym tempie niż u zdrowych ludzi – powiedziała prof. Flora Vaccarino. – To zaburzenia rozwoju mózgu, takie jak przyspieszenie cyklu komórkowego, mogą być przyczyną rozwoju ciężkiego autyzmu.

W dalszej części eksperymentu badacze pokusili się o próbę zahamowania nieprawidłowego rozwoju. I udało im się. Naukowcy z Yale udowodnili, że w przyszłości taka interwencja może być wykorzystywana do przywracania zaburzonej równowagi w rozwoju neuronów. – Byliśmy w stanie odwrócić kilka zmian neurobiologicznych dzięki regulacji poziomu ekspresji genu FOXG1 w komórkach nerwowych pacjentów – przyznała prof. Vaccarino. – Gen ten może być użyty jako potencjalny podpis molekularny ciężkich przypadków ASD i być zarazem celem przyszłego leku.

masz pytanie, wyślij e-mail do autora, k.urbanski@rp.pl

Krokiem w kierunku poznania przyczyn autyzmu i opracowania skutecznej terapii stał się eksperyment, który przeprowadził zespół neurobiologów, neurologów i psychiatrów z Uniwersytetu Yale. Badacze przekształcili komórki skóry pacjentów z autyzmem w komórki macierzyste i wyhodowali z nich w probówce miniaturowe struktury mózgu. To pozwoliło odkryć jeden z mechanizmów powstawania choroby. Wyniki eksperymentu zostały opublikowane w magazynie naukowym „Cell".

– Zamiast startować od genetyki, wyszliśmy od biologii samego zaburzenia, aby otworzyć okno do genomu – powiedziała prof. Flora Vaccarino z Yale School of Medicine, kierująca badaniami i główna autorka pracy zamieszczonej w „Cell". – Nasze dane stanowią podstawę do studiowania prawidłowego rozwoju mózgu człowieka i jego zaburzeń.

2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Nauka
Kto przetrwa wojnę atomową? Mocarstwa budują swoje "Arki Noego"
Nauka
Czy wojna nuklearna zniszczy cała cywilizację?
Nauka
Niesporczaki pomogą nam zachować młodość? „Klucz do zahamowania procesu starzenia”
Nauka
W Australii odkryto nowy gatunek chrząszcza. Odkrywca pomylił go z ptasią kupą
Materiał Promocyjny
Jak kupić oszczędnościowe obligacje skarbowe? Sposobów jest kilka
Nauka
Sensacyjne ustalenia naukowców. Sfotografowano homoseksualny akt humbaków