Младите умове откриват лечения за деменция с телца на Леви

резюме: Деменцията с телцата на Lewy (LBD) е трудно за диагностициране невродегенеративно заболяване, което има симптоми, подобни на болестите на Паркинсон и Алцхаймер, включително халюцинации, когнитивни проблеми и двигателни нарушения. За да проучат развитието на LBD, изследователите разработиха миниатюрни мозъчни модели от стволови клетки на пациент с LBD, възпроизвеждайки ключови характеристики на заболяването, наблюдавани в човешкия мозък.

Тези модели помогнаха за идентифицирането на четири обещаващи лекарства, които могат да предотвратят натрупването на алфа-синуклеин, ключов протеин, свързан с LBD. Очаква се малките мозъци да доведат до разработването на индивидуализирани тестове за лечение и биха могли да задълбочат разбирането на механизмите на заболяването. Бъдещи изследвания може да включват добавяне на допълнителни типове клетки за по-точни модели. Това проучване може да доведе до значими стъпки напред в лечението на LBD.

Ключови факти:

• Миниатюрни мозъчни модели, които използват стволови клетки, получени от пациенти, помагат за имитиране на развитието на LBD.
• Идентифицирани са четири потенциални лекарства, които могат да предотвратят вредното натрупване на алфа-синуклеин.
• Моделите осигуряват платформа за тестване на целеви терапии и изследване на пътищата на заболяването.

източник: Клиника Майо

Деменцията с телцата на Леви (LBD) е прогресивно невродегенеративно заболяване, което споделя черти както с болестта на Паркинсон, така и с болестта на Алцхаймер, но може да бъде по-трудно за диагностициране. Симптомите могат да включват халюцинации, двигателни смущения, когнитивни проблеми, проблеми със съня и депресия.

За да разберат по-добре как се развива болестта, учените от Mayo Clinic създадоха модели на мини мозъци в чиния, които съответстват много на ключови характеристики, наблюдавани в мозъците на пациенти с деменция с телца на Lewy.

Минимозъците, известни още като мозъчни органоиди, са колекции от клетки, отгледани в лаборатория, които имитират структурата на човешкия мозък. Екипът също така идентифицира четири потенциални лекарствени съединения, които могат да предложат обещаващи начини за лечение на болестта.

Техните открития са публикувани в Напредък на науката.

Няма лек за LBD и учените казват, че има малко точни предклинични модели за изследването му. Отличителният белег на това заболяване е протеин, наречен алфа-синуклеин, който е кодиран от SNCA гена. Този протеин се намира в нервните клетки на мозъка и може да се натрупва в бучки, наречени телца на Леви, което може да допринесе за симптоми на деменция.

За да разбере по-добре патологията на заболяването, изследователски екип от Mayo Clinic, ръководен от невролог и водещ автор Na Zhao, M.D., Ph.D., разработи малки предклинични модели на мозъка, използвайки стволови клетки от LBD пациенти, които имат допълнителни копия на SNCA гена, който може да е причина за тяхното състояние.

Пациентите са дарявали кожните си клетки при поставяне на диагнозата, докато са били още живи. След това учените превърнаха кожните клетки в стволови клетки и ги използваха в изследвания.

Използвайки усъвършенствани геномни техники като едноклетъчно РНК секвениране, което изследва генетичен материал в отделни клетки, изследователите показаха, че техните миниатюрни мозъчни модели отразяват промените, наблюдавани в човешкия мозък на пациенти с LBD, които дариха мозъците си на Mayo Clinic Brain Bank. Това прави моделите ценни инструменти за изучаване на това как се развива болестта.

Изследователите са използвали своята нова моделна система за скрининг на близо 1300 одобрени от FDA лекарства, идентифицирайки четирима кандидати, които могат да помогнат за предотвратяване на натрупването на алфа-синуклеин в невроните.

„Това проучване предполага, че тези миниатюрни мозъчни модели могат ефективно да имитират прогресията на заболяването, осигурявайки потенциална платформа за тестване на индивидуализирани лечения за пациенти“, казва д-р Джао.

„Четирите идентифицирани кандидати за лекарства, които имат потенциала да инхибират алфа-синуклеина и да възстановят производството на енергия в неврони, получени от пациенти с LBD, могат да бъдат подобрени или модифицирани, за да се разработят нови лечения за LBD и свързаната с него деменция в бъдеще.“

Изследователите казват, че допълнителни проучвания биха могли да въведат допълнителни видове клетки, за да имитират по-добре сложността на човешкия мозък. След това изследователите могат да използват тези подобрени модели за по-нататъшно изследване на механизмите на заболяването, като например изследване на това как високорисковите гени влияят върху развитието на LBD.

Относно новините за изследване на мозъчни органоиди

автор: Линда де Вит
източник: Клиника Майо
комуникация: Линда де Вит – клиника Майо
изображение: Изображението е кредитирано на Neuroscience News

Оригинално търсене: Отворен достъп.
„Моделиране на болестта на тялото на Леви Сенека Кортикални органоиди, получени от Triplex iPSC, и идентифициране на терапевтични лекарства„От Na Zhao et al. Напредък на науката

резюме

Моделиране на болестта на тялото на Леви Сенека Кортикални органоиди, получени от Triplex iPSC, и идентифициране на терапевтични лекарства

Агрегирани α-синуклеинови (α-SYN) протеини, кодирани от Сенека Генът е отличителен белег на болестта на телцата на Леви (LBD), която засяга множество области на мозъка. Въпреки това, специфичните механизми, лежащи в основата на α-SYN патологията в кортикалните неврони, които са от съществено значение за свързаната с LBD деменция, остават неясни.

Тук обобщихме α-SYN патологията в човешки индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSCs), получени от кортикални органоиди, генерирани от пациенти с LBD с Сенека Дублиране на ген.

Едноклетъчно РНК секвениране, комбинирано с функционално и молекулярно валидиране, идентифицира синаптична и митохондриална дисфункция в възбуждащи неврони, които показват висока експресия на едноклетъчна РНК дисфункция. Сенека Генът е в съответствие с наблюденията в кората на човешки LBD мозъци, потвърдени от аутопсия.

Освен това проверихме 1280 одобрени от FDA лекарства и идентифицирахме четирима кандидати (ентакапон, толкапон, феназопиридин хидрохлорид и залцитабин), които инхибират активността на α-SYN засяване в анализи на индуцирана от вибрации трансдукция в реално време с човешки мозъци и намаляват агрегацията на α-SYN SYN, облекчаване на митохондриалната дисфункция Сенека Третични органели и възбуждащи неврони.

Нашите открития дефинират модели на човешки кортикален LBD и предлагат потенциални терапевтични лекарства, насочени към α-SYN агрегацията на LBD.