Omvandla mogna nervceller i dopamin fabriker kunde hjälpa till att bekämpa sjukdomar i hjärnan

0
4

Forskare inom regenerativ medicin har länge trott att vända en typ av mogen cell till en annan är omöjligt utan att först återställa den ursprungliga cellen tillbaka till en stamcell. Men nu har en grupp forskare vid University of Texas Southwestern Medical Center har framgångsrikt vänt gammal hämmande neuron i dopaminproducerande nervceller—och de gjorde det genom en olycka.

Teamet, som leds av Chun-Li Zhang, Ph D., professor i molekylär biologi vid center, som ursprungligen angavs att göra dopaminproducerande nervceller av gliaceller i levande mus hjärnor. Men enligt resultaten som publiceras i tidskriften Stem Cell Reports, att de i stället vände de mogna nervceller i dopaminerga neuron-liknande celler. De tror att deras oavsiktlig upptäckt kan användas för att behandla neurologiska sjukdomar.

Dopaminerga nervceller i hjärnan som producerar dopamin, vilket är viktigt för att kunna kontrollera frivillig rörelse och motivation-belöningssystem som driver beteende. Förlust av dopaminproducerande celler är kopplade till neurologiska sjukdomar som Parkinsons sjukdom, och forskare är på jakt efter nya metoder för att fylla på dessa viktiga nervceller.

Gliaceller, som omger nervcellerna och ge skyddande stöd, kan förnya och föröka lätt, vilket gör dem bättre lämpade kandidater som potentiella neuron ersätter behandlingar. Det är därför Zhang och hans team riktade sig till dem i första hand.

De injicerade med en blandning av omprogrammering av celler projektansvariga i musen är striatum. Dessa inkluderar valproinsyra, en stamcell faktor som kallas SOX2—som tidigare studier som visat kan ändra gliaceller i neurala föräldrarna—och tre dopaminerga neuron-specifika transkriptionsfaktorer som reglerar genuttryck.

RELATERAT: Nykomling Appello höjer $10,5 Mkr för nya Vanderbilt Parkinson läkemedel

Team bestörtning, glia oförändrad; i stället, så kallade GABAergic medium taggig nervceller som finns gott om i striatum—och viktiga i att kontrollera rörelser—hade omvandlas till celler som betedde sig som dopaminerga neuron. Dessa nya celler visas rytmisk aktivitet och bildat nätverk, ungefär som dopaminerga celler gör, även om de behållit en del av sina ursprungliga funktioner.

Viktigast av allt, det visade sig att de nya cellerna kom till utan att passera genom ett stamceller som övergångsfas.

“Till vår kunskap, ändra fenotyp av hemvist, redan mogna nervceller har aldrig gjorts tidigare”, sade Zhang i ett uttalande. “Detta skulle innebära att ingen typ av cell är fastställas även för en funktionell, gammal neuron.”

RELATERAT: Vad kan en sojaböna mask lära oss om neurodegenerativa sjukdomar?

Andra metoder utforskas för att minska eller vända dopaminerga neurodegeneration. Sydkorea biotech Peptron, till exempel, är att återanvända en GLP-1-receptorn agonist, en gemensam klass av Typ 2-diabetes behandling, efter en studie som visade lovande i musmodeller av Parkinson. Appello Läkemedel är att gå vidare med en teknik som licensieras från Vanderbilt University. Istället för att byta ut dopamin, denna start utforskar användandet av vad som kallas mGlu4 modulatorer för att styra de signalsubstanser som glutamat och GABA, som är producerad av samma nervceller som Zhang laget hade av misstag omprogrammeras.

Zhang menar UT Southwestern nya upptäckten bör utredas ytterligare i behandlingen av Parkinsons sjukdom och relaterade störningar. “En sådan kunskap kan användas för att ta fram terapeutiska strategier för behandling av neurologiska sjukdomar genom omprogrammering fenotyp av lokala nervceller,” team skrev i studien.