В то время как мир борется со смертельным воздействием коронавируса, SARS CoV-2 привел к нескольким пост-Covid-осложнениям, включая когнитивные дефициты, такие как ускорение болезни Альцгеймера. Новые симптомы требуют более глубоких исследований в области нейробиологии. Индийский исследователь разработал человеческую модель для изучения развития мозга, которая может привести к более качественным исследованиям нервных расстройств. Модель, основанная на человеке, первая в своем роде, поможет в разработке стратегий лечения расстройств мозга, таких как аутизм.
Доктор Йогита Адлакха, работающая в Национальном институте здравоохранения, смогла создать клетки мозга с характерными для человека особенностями непосредственно из крови пациента в чашке.
«Нужен час для разработки моделей, которые действительно могут воспроизвести человеческий мозг», — говорит доктор Йогита Адлахха. Она добавила, что индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) превращаются в нервные стволовые клетки в чашке для тканевых культур, которая ведет себя как нервная стволовая клетка.
Какая человеческая модель будет способствовать развитию неврологических исследований?
До сих пор неврологические исследования и наше понимание функций мозга были получены либо на вскрытии образцов мозга, либо на моделях животных. Хотя эти модели были полезны в улучшении нашего понимания сложной нервной деятельности, они не были столь успешными в разработке лекарств. Большинство препаратов, которые дали положительные результаты на моделях животных, не прошли клинические испытания.
Следовательно, всегда существовала необходимость в разработке моделей, которые могли бы в значительной степени имитировать человеческий мозг, его функции и болезни. Ответ — технология стволовых клеток.
«Идея этой технологии заключается в том, что мы можем взять кровь пациента и преобразовать ее в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), которые почти аналогичны эмбриональным стволовым клеткам», — сказала доктор Йогита Адлахха.
Исследователи разрабатывают методы, основанные на стволовых клетках, для создания 2D и 3D моделей, которые могут точно имитировать архитектуру мозга и патологию болезней. «Эти трехмерные ткани мозга можно создать в чашке, и в настоящее время разрабатываются методы увеличения производства тканей мозга. Как только эти методы будут полностью разработаны, отпадет необходимость в тестировании лекарств на животных моделях, поскольку эти ткани мозга будут отражать архитектуру и физиологию человеческого мозга», — добавила она.
Развитие неврологических исследований
Команда доктора Йогиты Адлахи внесла свой вклад в понимание роли микроРНК в нервных стволовых клетках и показала, как определенные небольшие некодирующие РНК, называемые микроРНК, которые регулируют экспрессию других генов, могут усиливать дифференцировку нервных стволовых клеток в нейроны.
Регулируя количество генов, микроРНК регулируют клеточные и физиологические процессы, такие как пролиферация и гибель клеток, действуют как биомаркеры некоторых видов рака. Известно их участие в различных процессах развития мозга. Но эта информация доступна только на животных моделях.
«Несколько микроРНК регулируют различные процессы развития нейронов, включая пролиферацию нервных стволовых клеток, дифференцировку и миграцию вновь рожденных нейронов, синапсы и дендритные образования, созревание нейронов. Кроме того, было обнаружено, что несколько микроРНК отличаются у неврологических пациентов по сравнению с другими, поэтому они могут выступать в качестве диагностических маркеров болезни», — сказала она.
В то время как Индия сейчас приступает к работе над этими моделями, разработки в этой области уже ведутся в Великобритании, США и Германии.
