Projekt mapujący transkryptomy z 1,3 miliona komórek mózgowych w celu zbadania choroby Alzheimera pozwolił odkryć wiedzę na temat odporności poznawczej i roli astrocytów w funkcjonowaniu mózgu. Odkrycia mogą wyznaczyć kierunek przyszłego rozwoju terapii choroby Alzheimera. Źródło: SciTechDaily.com
Badacze stworzyli bibliotekę z adnotacjami odczytów genów z 1,3 miliona komórek kory mózgowej, skupiając się na osobach z zaburzeniami wzroku i bez nich. Alzheimera choroba.
Ten kompleksowy atlas, którego celem jest pogłębienie molekularnego zrozumienia odporności i podatności poznawczej, ujawnia potencjalne strategie sztucznego wywoływania odporności poznawczej.
Niecałe dziesięć lat temu, gdy dr Hansruedi Mathys rozpoczął ambitny projekt mający na celu utworzenie biblioteki z adnotacjami zawierającej wszystkie odczyty genów przechowywane w 100 pojedynczych komórkach mózgowych, zadanie wydawało się trudne.
Teraz, dzięki postępowi technologicznemu, Mathysowi udało się sporządzić mapę takich „transkryptomów” nie tylko na 100, ale na 1,3 miliona komórek kory mózgowej od 48 osób z chorobą Alzheimera i bez niej.
Hansruedi Mathys, Ph.D. Źródło: Hansruedi Mathys
Mathys, który podczas stażu podoktorskiego był pionierem analizy transkryptomicznej pojedynczych komórek w pośmiertnej tkance ludzkiego mózgu, a obecnie jest adiunktem neurobiologii w Szkole Medycznej Uniwersytetu w Pittsburghu, twierdzi, że powstały w ten sposób atlas starzejącego się ludzkiego mózgu zawiera spostrzeżenia molekularne na wrażliwość i odporność mózgu.
Odkrywanie odporności poznawczej w badaniach nad chorobą Alzheimera
„Jestem niezwykle zainteresowany zrozumieniem zjawiska odporności poznawczej, w przypadku którego pomimo charakterystycznych objawów patologii tkanek choroby Alzheimera u poszczególnych osób nie występują zaburzenia funkcji poznawczych” – stwierdziła dr Mathys. „Nasze ostatnie odkrycia napełniły mnie większą niż kiedykolwiek nadzieją, że możliwe będzie sztuczne wywołanie takiej odporności u osób, które w przeciwnym razie byłyby podatne na utratę pamięci”.
W badaniu opublikowanym 24 lipca w NaturaMathys i jego współpracownicy z Massachusetts Institute of Technology przeanalizowali transkryptomy komórek w sześciu różnych obszarach mózgu, które często są dotknięte patologią Alzheimera. Wynikowy atlasktóry jest obecnie dostępny online dla badaczy na całym świecie, można wykorzystać jako narzędzie do odkrywania genów i molekuł w obrębie szlaków wpływających na zdrowie mózgu.
Wgląd w upadek funkcji poznawczych i funkcje komórkowe
Śledząc powiązanie zmian transkryptomicznych z pogorszeniem funkcji poznawczych i patologią choroby Alzheimera, Mathys i jego współpracownicy odkryli, że astrocyty – jeden z typów komórek tworzących rusztowanie tkanki mózgowej, spełniający jednocześnie wiele innych kluczowych funkcji – mogą być kluczem do zdolności poznawczych. odporność. Trwające badania Mathysa, będące wynikiem mapowania transkryptomu, mają na celu zbadanie funkcjonalnego znaczenia zmiany szlaków metabolicznych astrocytów dla wpływu na funkcje poznawcze.
„Nadal wiele musimy się dowiedzieć o chorobie Alzheimera i ludzkim mózgu” – stwierdził Mathys. „Ten projekt to dopiero początek.”
Odniesienie: „Jednokomórkowa wieloregionowa sekcja choroby Alzheimera” autorstwa: Hansruedi Mathys, Carles A. Boix, Leyla Anne Akay, Ziting Xia, Jose Davila-Velderrain, Ayesha P. Ng, Xueqiao Jiang, Ghada Abdelhady, Kyriaki Galani, Julio Mantero, Neil Band, Benjamin T. James, Sudhagar Babu, Fabiola Galiana-Melendez, Kate Louderback, Dmitry Prokopenko, Rudolph E. Tanzi, David A. Bennett, Li-Huei Tsai i Manolis Kellis, 24 lipca 2024 r., Natura.
DOI: 10.1038/s41586-024-07606-7
