پیشرفت ها در مطالعه اختلالات عصبی بر مبنای بازبرنامه ریزی
تاریخ انتشار: پنجشنبه 20 فروردین 1394
| امتیاز:
تکنولوژی برای تبدیل سلول های غیر عصبی انسانی بالغ به رده های عصبی، از طریق سلول های بنیادی پرتوان القاشده(iPSCs)، انتقال هسته سلول سوماتیک(SCNT) و تبدیل رده ای مستقیم یا دگر تمایزی، در سال های اخیر پیشرفت های زیادی داشته است. روش های با مبنای بازبرنامه ریزی، با دستکاری هویت سلولی پتانسیل بسیار زیادی برای مدل سازی بیماری، غربالگری های دارویی با مقیاس وسیع، سلول درمانی و پزشکی شخصی دارند. مدل های بیماری سلولی با مبنای سلول های بنیادی پرتوان القاشده انسانی شواهدی را مبنی بر تایید این سیستم ارائه داده اند. با این حال، قبل از این که نورون های خاص بیمار به وسیله بازبرنامه ریزی تولید شوند چندین چالش باقی مانده است که حل آن ها می تواند دیدگاه های منطقی را برای مکانیسم های بیماری یا کارایی داروها و سلول درمانی ارائه دهد. این مطالعه در ابتدا محدودیت های روش های موجود کنونی در بازبرنامه ریزی و هم چنین شبیه سازی پاتولوژی بیماری ها را مورد بحث قرار می دهد. به طور ویژه، ما بحث هایی مانند هتروژنی کشت، تنوع پذیری های درون فردی و بین فردی و محدودیت های پارادایم های تمایزی دو بعدی را نشان خواهیم داد. دوم، ما پیشرفت های اخیر و چشم اندازهای آینده مدل سازی بیماری های عصبی بر مبنای بازبرنامه ریزی را ارزیابی خواهیم کرد. این شامل مدل سازی سه بعدی بیماری ها، پیشرفت ها در تکنولوژی بازبرنامه ریزی، پیش غربالگری سلول های بنیادی پرتوان القاشده انسانی، خلق مدل های بیماری ایزوژن با استفاده از ویرایش ژنی و بازبرنامه ریزی in vivo می باشد.
Stem Cells Dev. 2015 Mar 6. [Epub ahead of print]
Advances in reprogramming based study of neurologic disorders.
Nityanandam A1, Baldwin KK.
Abstract
The technology to convert adult human non-neural cells into neural lineages, through induced pluripotent stem cells (iPSCs), somatic cell nuclear transfer (SCNT), and direct lineage conversion or transdifferentiation has progressed tremendously in recent years. Reprogramming based approaches aimed at manipulating cellular identity have enormous potential for disease modeling, high throughput drug screening, cell therapy and personalized medicine. Human iPSC- based cellular disease models have provided proof-of-principle evidence of the validity of this system. However, several challenges remain before patient specific neurons produced by reprogramming can provide reliable insights into disease mechanisms or be applied efficiently to drug discovery and transplantation therapy. This review will first discuss limitations of currently available reprogramming-based methods in faithfully and reproducibly recapitulating disease pathology. Specifically, we will address issues such as culture heterogeneity, interline and inter-individual variability, and limitations of two dimensional differentiation paradigms. Second, we will assess recent progress and the future prospects of reprogramming-based neurologic disease modeling. This includes three dimensional disease modeling, advances in reprogramming technology, pre-screening of human iPSCs, creating isogenic disease models using gene editing, and in vivo reprogramming.
PMID: 25749371