Исследователи под руководством City of Hope, всемирно известного центра исследований и лечения рака, диабета и других опасных для жизни заболеваний, разработали мощную миниатюрную мозговую платформу для изучения механистических причин болезни Альцгеймера и тестирования разрабатываемых лекарств от деменции. новое исследование, опубликованное сегодня в Advanced Science .
«Разработка лекарств для лечения болезни Альцгеймера столкнулась с проблемами из-за неполного понимания патологических механизмов болезни», - сказал Янхонг Ши, доктор философии, профессор нейробиологии Герберта Хорвица и директор отдела исследований биологии стволовых клеток в Департаменте Биология развития и стволовых клеток в Исследовательском институте Бекмана города Надежды.
«В доклинических исследованиях в этой области в основном используются модели на животных, но между людьми и животными, такими как грызуны, существует огромная разница, особенно когда речь идет об архитектуре мозга. Мы в City of Hope создали миниатюрную модель мозга, в которой используется человеческий ствол. клеточные технологии для изучения болезни Альцгеймера и, надеюсь, помогут найти способы лечения этой разрушительной болезни ".
Исследователи City of Hope смогли смоделировать спорадическую болезнь Альцгеймера, наиболее распространенную форму заболевания, с использованием « органоидов мозга », полученных с использованием технологии индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток (hiPSC). Поскольку болезнь Альцгеймера - это возрастная болезнь, ученые подвергли модели воздействию сыворотки, чтобы имитировать возрастное нарушение гематоэнцефалического барьера. Затем они провели с органоидами различные эксперименты, чтобы проверить известные биомаркеры Альцгеймера, включая повышенный уровень амилоидных бляшек и тау-клубков, а также синаптические разрывы, связанные с когнитивным снижением, среди других патологических фенотипов, вызванных этим заболеванием.
Воздействие сыворотки индуцирует амилоид β (Aβ) (зеленый) и бета-секретазу 1 (BACE) (красный) в BO. Предоставлено: Город надежды.
Более 6 миллионов человек живут с болезнью Альцгеймера, от которой умирает больше людей, чем от рака груди и простаты вместе взятых, сообщает Ассоциация Альцгеймера. Душераздирающее дегенеративное заболевание поражает не только человека, у которого диагностировано это заболевание, но и его основного опекуна, семью и друзей. В настоящее время лекарства не существует, а доступные методы лечения просто устраняют симптомы, а не основную причину.
«В других исследованиях с использованием органоидов мозга для изучения болезни Альцгеймера использовались миниатюрные модели мозга, фенотипически молодые, но чтобы по-настоящему понять, что происходит, когда поражает Альцгеймер, нам нужно использовать возрастные модели, и это то, что мы сделали в этом исследовательском проекте, когда мы обнаружили миниатюрный мозг в сыворотку ", - сказал Сяньвэй Чен, доктор философии, первый автор исследования и постдокторант в Городе надежды. «Мы считаем, что созданные нами органоиды мозга, связанные с возрастом, обеспечат нам мощную платформу для поиска эффективных методов лечения заболеваний, затрагивающих самый сложный орган человеческого тела».
Доклинические исследования с использованием органоидов головного мозга показали, что воздействие сыворотки крови может вызвать множественные симптомы болезни Альцгеймера, предполагая, что комбинированные методы лечения, направленные на множественные патологические изменения, вероятно, будут более эффективными, чем методы лечения с одной мишенью, которые в настоящее время разрабатываются. Исследователи изучали болезнь Альцгеймера с поздним началом или спорадическую, на которую приходится большинство случаев (95% спорадических против 5% наследственных). Они обнаружили, что попытка единственной терапии - например, ингибирование только амилоидных или тау-белков - не снижает уровни тау или амилоида, соответственно, предполагая, что эти два ключевых биомаркера, вероятно, вызывают прогрессирование заболевания независимо. Более того, воздействие сыворотки крови, которая имитирует неплотный гематоэнцефалический барьер, может вызвать разрывы синаптических связей, которые помогают мозгу запоминать вещи и правильно функционировать.
Воздействие сыворотки индуцирует амилоид β (Aβ) (зеленый) в BO. Красный: MAP2. Предоставлено: Город надежды.
Мэтт Хуэнтельман, доктор философии, профессор нейрогеномики в Исследовательском институте трансляционной геномики (TGen), сказал, что модель мозга, разработанная City of Hope, открывает новые возможности для изучения новых методов лечения этой болезни, лишающей память. Хуэнтельман является ведущим экспертом в генетическом исследовании болезни Альцгеймера и не участвовал в этом исследовании.
«Использование модели, разработанной в этом исследовании под руководством Города надежды, может помочь ускорить оценку потенциальных вариантов лечения, давая новое чувство надежды пациентам с болезнью Альцгеймера и их семьям», - сказал он.
В исследовании, «Моделирование спорадических Альцгеймера болезнь в человеческом мозге органелл под воздействием сыворотки,» было сделано в сотрудничестве с Университетом Калифорнии в Ирвине, Научно - исследовательский институт Баннер Sun здоровья Института Баннер Альцгеймера и Вашингтонского университета в Сент - Луисе.
