Револуционарна мапа мозга могла би да револуционише лечење Паркинсонове болести
Научници са Медицинске школе Дуке-НУС и партнерске институције саставили су једну од најкомплетнијих једноћелијских мапа људског мозга у развоју. Атлас идентификује скоро сваки тип ћелије, бележи њихове генетске потписе и показује како ове ћелије расту и комуницирају. Такође упоређује водеће лабораторијске методе за производњу висококвалитетних неурона, унапређујући напоре за развој нових терапија за Паркинсонову болест и друге поремећаје мозга.
Паркинсонова болест је друго најчешће неуродегенеративно стање у Сингапуру, које погађа око три на сваких 1.000 људи старости 50 и више година. Поремећај штети допаминергичким неуронима средњег мозга, који ослобађају допамин да регулишу кретање и учење. Обнављање ових неурона би на крају могло олакшати симптоме као што су дрхтање и потешкоће са покретљивошћу.
Да би разјаснио како се допаминергички неурони формирају у лабораторијским поставкама, тим је креирао приступ мапирања у два корака под називом БраинСТЕМ (Браин Сингле-целл Тво ТиЕр Маппинг). У сарадњи са партнерима, укључујући Универзитет у Сиднеју, профилисали су скоро 680.000 ћелија из мозга фетуса како би зацртали цео ћелијски пејзаж.
Друга пројекција веће резолуције циља на средњи мозак са додатном прецизношћу и прецизно указује на допаминергичке неуроне. Ова „свеобухватна референтна мапа“ сада служи као глобални стандард за процену колико тачно модели средњег мозга одговарају стварној људској биологији.
Др Хилари Тох, докторант са програма неуронаука и поремећаји понашања на Медицинској школи Дуке-НУС и један од првих аутора рада, рекла је:
„Наш план заснован на подацима помаже научницима да произведу допаминергичке неуроне средњег мозга високог приноса који верно одражавају људску биологију. Графтови овог квалитета су кључни за повећање ефикасности ћелијске терапије и минимизирање нежељених ефеката, утирући пут да се понуде алтернативне терапије људима који живе са Паркинсоновом болешћу.“
Објављено у Сциенце Адванцесстудија извештава да је неколико метода коришћених за узгој ћелија средњег мозга такође створило нежељене ћелије које потичу из других региона мозга. Ови налази указују на то да и експериментални протоколи и цевоводе за анализу података треба прецизирати да би се откриле и уклониле такве популације ван циља.
Др Јохн Оуианг, главни истраживач из Дуке-НУС-овог Центра за рачунарску биологију и старији аутор студије, рекао је:
„Мапирањем мозга у једној ћелијској резолуцији, БраинСТЕМ нам даје прецизност да разликујемо чак и суптилне популације ћелија ван циља. Ови богати ћелијски детаљи пружају критичну основу за моделе вођене вештачком интелигенцијом који ће трансформисати начин на који групишемо пацијенте и дизајнирамо циљане терапије за неуродегенеративне болести.“
Доцент Алфред Сун из Дуке-НУС-овог програма неуронаука и поремећаји понашања, који је такође виши аутор рада, додао је:
„БраинСТЕМ означава значајан корак напред у моделирању мозга. Испоруком ригорозног приступа заснованог на подацима, убрзаће развој поузданих ћелијских терапија за Паркинсонову болест. Постављамо нови стандард како бисмо осигурали да следећа генерација Паркинсонових модела заиста одражава људску биологију.“
Истраживачи ће објавити своје атласе мозга као референце отвореног кода и обезбедити вишеслојни приступ мапирању као готов пакет. Пошто се БраинСТЕМ може применити да изолује било коју врсту ћелије у мозгу, лабораторије широм света могу да га користе за продубљивање увида, поједностављење токова посла и убрзање откривања у неуронауци.
Професор Патрицк Тан, виши продекан за истраживање у Дуке-НУС, рекао је:
„Ова студија редефинише референтну вредност – успостављање вишеслојног мапирања као суштинског за хватање ћелијских детаља у сложеним биолошким системима. Откривајући како се људски средњи мозак развија у таквим детаљима, убрзаћемо Паркинсоново истраживање и ћелијску терапију, пружајући бољу негу и пружајући наду људима који живе са болешћу.“
Овај рад је добио подршку од програма укључујући УСид-НУС Игнитион Грант и Дуке-НУС Паркинсонов истраживачки фонд кроз великодушну донацију Фондације Ида Ц. Моррис Фалк.
Дуке-НУС остаје лидер у медицинском истраживању и образовању, посвећен побољшању неге пацијената кроз научне иновације. Студија унапређује текуће напоре да се разумеју фундаментални механизми мозга и да се развију нове терапијске стратегије за неуролошка стања.
