Om het bestuderen van de genetische oorzaken van autismespectrumstoornis mogelijk te maken, creëerde een onderzoeksteam van Kobe University een bank van 63 embryonale stamcellijnen voor muizen die de mutaties bevatten die het sterkst worden geassocieerd met de aandoening. De prestatie werd mogelijk gemaakt door een nieuwe en efficiëntere methode te ontwikkelen om het genoom van embryonale stamcellen te veranderen.
Hoewel het goed wordt begrepen dat genetica de ontwikkeling van autismespectrumstoornis beïnvloeden, zou niemand de precieze oorzaak en het mechanisme nog kunnen vaststellen. Om de biologische achtergrond van ziekten te bestuderen, gebruiken onderzoekers modellen: celmodellen stellen ons in staat om te bestuderen hoe veranderingen in de genen de vorm en functie van de cel beïnvloeden, terwijl diermodellen laten zien hoe de verandering in zijn cellulaire componenten de gezondheid en gedrag beïnvloedt. Ondanks significante verschillen tussen muizen en mensen, zijn veel ziekteverwekkende genen zeer vergelijkbaar en veroorzaken ze vergelijkbare aandoeningen bij deze soorten. „Een van de problemen is echter het ontbreken van een gestandaardiseerd biologisch model om de effecten van de verschillende mutaties geassocieerd met autismespectrumstoornis te bestuderen. Dit maakt het moeilijk om erachter te komen of ze bijvoorbeeld gemeenschappelijke effecten hebben of wat specifiek is voor bepaalde celtypen,“ legt Kobe University neurowetenschapper Takumi Toru uit.
Dus, twaalf jaar geleden, begonnen Takumi en zijn team aan een reis om dat te veranderen. Als experts in het bestuderen van muismodellen van de aandoening, combineerden ze een conventionele manipulatietechniek voor embryonale stamcellen van muizen-cellen die kunnen worden gemaakt om zich te ontwikkelen tot bijna elke vorm van cellen in het lichaam-met het toen nieuw ontdekte, zeer specifieke en gemakkelijk te beheren CRISPR-genbewerkingssysteem. Deze nieuwe methode bleek zeer efficiënt in het maken van genetische varianten van deze cellen en stelde het Kobe University -team in staat om een bank van 63 embryonale stamcellijnen van muizen te produceren van de genetische varianten die het sterk zijn geassocieerd met autismespectrumstoornis.
In het dagboek CelgenomicsTakumi en zijn team publiceerden nu dat ze hun cellen konden ontwikkelen tot een breed scala van celtypen en weefsels, en zelfs volwassen muizen genereren met hun genetische variaties. De analyse hiervan alleen bewees dat hun cellijnen voldoende modellen waren voor het bestuderen van autismespectrumstoornis. De cellijnen stelden hen echter ook in staat om grootschalige data-analyses uit te voeren om genen die abnormaal actief zijn, duidelijk te identificeren, en in welke celtypen dit het geval is.
Een van de dingen die de data-analyse aan het licht heeft gebracht, is dat autisme-veroorzakende mutaties er vaak toe leiden dat neuronen niet in staat zijn om misvormde eiwitten te elimineren. „Dit is vooral interessant omdat de lokale productie van eiwitten een uniek kenmerk is in neuronen, en een gebrek aan kwaliteitscontrole van deze eiwitten kan een oorzakelijke factor zijn voor neuronale defecten“, legt Takumi uit.
De Kobe University -neurowetenschapper verwacht dat de prestatie van zijn team, die beschikbaar is gesteld aan andere onderzoekers en flexibel kan worden geïntegreerd met andere lab -technieken en aangepast aan andere doelen, een onschatbare bron zal zijn voor de wetenschappelijke gemeenschap die autisme bestudeert en drugsdoelen probeert te vinden. Hij voegt eraan toe: „Interessant is dat de genetische varianten die we hebben bestudeerd ook betrokken zijn bij andere neuropsychiatrische aandoeningen zoals schizofrenie en bipolaire stoornis. Dus deze bibliotheek kan ook nuttig zijn voor het bestuderen van andere aandoeningen.“
Dit onderzoek werd gefinancierd door de Japan Society for the Promotion of Science (Grants 16H06316, 16F16110, 21h00202, 21H04813, 23KK0132, 23H04233, 24H00620, 24H01241, 24K22036, 17K07119 en 21K0710 en 21K0710 en 21K0710 en 21K0710 en 21K0710 en 21k0710 en 21K0710 en 21K0710 en 21k0710 en 21k0710 en 21k0710 en 21k0710 en 21k0710 en 21k0710 en 21K0710), het Japan JP21wm0425011), the Japan Science and Technology Agency (grants JPMJPF2018, JPMJMS2299 and JPMJMS229B), the National Center of Neurology and Psychiatry (grant 6-9), the Takeda Science Foundation, the Smoking Research Foundation, the Tokyo Biochemical Research Foundation, the Kawano Masanori Memorial Public Interest Incorporated Foundation for Promotion of Pediatrics, the Taiju Life Social Welfare Foundation, the Tokumori Yasumoto Memorial Trust for Researches on Tuberous Sclerosis Complex and Related Rare Neurological Diseases, and Takeda Pharmaceutical Company Ltd. It was conducted in collaboration with researchers from the RIKEN Center for Brain Science, Radboud University, the RIKEN Center for Integrative Medical Sciences, the Agency for Science, Technology and Research, the RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research en Hiroshima University.
Kobe University is een nationale universiteit met wortels die teruggaat tot de Kobe Higher Commercial School opgericht in 1902. Het is nu een van de toonaangevende uitgebreide onderzoeksuniversiteiten van Japan met bijna 16.000 studenten en bijna 1.700 faculteit in 11 faculteiten en scholen en 15 graduate scholen. Kobe University combineert de sociale en natuurlijke wetenschappen om leiders te cultiveren met een interdisciplinair perspectief en creëert kennis en bevordert innovatie om de uitdagingen van de samenleving aan te pakken.
Schreibe einen Kommentar