Apuntar a un gen clave antes del nacimiento algún día podría ayudar a conducir a un tratamiento para el síndrome de Down al revertir el desarrollo anormal del cerebro embrionario y mejorar la función cognitiva después del nacimiento, según un estudio dirigido por Rutgers.
Utilizando células madre que pueden convertirse en otras células en el cerebro, los investigadores desarrollaron dos modelos experimentales: un modelo 3D "organoide" vivo del cerebro y un modelo de cerebro de ratón con células humanas implantadas, para investigar el desarrollo temprano del cerebro relacionado conSíndrome de Down, según el estudio en la revista Célula madre celular . El estudio se centró en el gen del cromosoma 21 humano OLIG2.
"Nuestros resultados sugieren que el gen OLIG2 es potencialmente un excelente objetivo terapéutico prenatal para revertir el desarrollo anormal del cerebro embrionario, reequilibrar los dos tipos de neuronas en el cerebro, excitador e inhibidor, y un equilibrio saludable es crítico, así como mejorarfunción cognitiva postnatal ", dijo Peng Jiang, profesor asistente en el Departamento de Biología Celular y Neurociencia en la Universidad de Rutgers-New Brunswick.
Por lo general, un bebé nace con 46 cromosomas, pero los bebés con síndrome de Down tienen una copia adicional del cromosoma 21. Eso cambia la forma en que se desarrolla el cuerpo y el cerebro del bebé, lo que puede conducir a desafíos mentales y físicos, según los Centros paraControl y prevención de enfermedades: el síndrome de Down es la afección cromosómica más común diagnosticada en los Estados Unidos, que afecta a aproximadamente uno de cada 700 bebés, y aproximadamente 6,000 bebés nacen cada año con la afección.
Los investigadores obtuvieron células de la piel recolectadas de pacientes con síndrome de Down y reprogramaron genéticamente esas células a células madre pluripotentes inducidas por humanos hiPSC. Al parecerse a las células madre embrionarias, las células especiales pueden convertirse en muchos tipos diferentes de células, incluidas las células cerebrales, durantevida temprana y crecimiento y son herramientas útiles para el desarrollo de fármacos y el modelado de enfermedades, según los Institutos Nacionales de Salud
Utilizando células cerebrales derivadas de células madre con una copia adicional del cromosoma 21, los científicos desarrollaron el modelo de organoide cerebral en 3D, que se asemeja al cerebro humano en desarrollo temprano. También desarrollaron el modelo de cerebro de ratón, con células cerebrales humanas derivadas de células madreimplantados en el cerebro del ratón dentro de un día después del nacimiento de los ratones, descubrieron que las neuronas inhibidoras, que hacen que su cerebro funcione sin problemas, se sobreprodujeron en ambos modelos, y los ratones adultos tenían problemas de memoria. También descubrieron que el gen OLIG2 juegaun papel crítico en esos efectos y que inhibirlo condujo a mejoras.
La combinación del modelo de cerebro organoide y cerebro de ratón podría usarse para estudiar otros trastornos del desarrollo neurológico, como el trastorno del espectro autista. También puede ayudar a los científicos a comprender mejor los mecanismos de la enfermedad de Alzheimer. Los pacientes con síndrome de Down a menudo desarrollan la enfermedad de Alzheimer de inicio temprano,Jiang notó.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rutgers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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