فواید سلول های بنیادی پرتوان القایی برای مطالعه و درمان بیماری های ژنتیکی: فوکوس روی اختلالات عصبی کودکی
تاریخ انتشار: یکشنبه 11 مهر 1395
| امتیاز:
مطالعه اختلالات عصبی اغلب به دلیل در دسترس نبودن سلول های عصبی انسانی برای بررسی های بیشتر با چالش های قابل توجهی مواجه است. پیشرفت در تکنیک های بازبرنامه ریزی سلول، منبع جدیدی از سلول های انسانی را برای مطالعات مبتنی بر آزمایشگاه فراهم کرده است. هم اکنون سلول های بنیادی پرتوان القایی مشتق از بیماران می توانند قویا به زیر نوع های عصبی خاص شامل نورون های دوپامینرژیک، گابارژیک مهاری، نورون های جرکتی و نورون های قشری تمایز یابند. این نورون ها می توانند برای مطالعات آزمایشگاهی برای نشان دادن دلایل مولکولی دخیل در بیماری های عصبی استفاده شوند. اگرچه مدل های عصبی مشتق از iPSCهای انسانی به طور فزاینده ای به عنوان مدلی مفید در زیست شناسی سلولی مورد توجه قرار گرفته اند، اما شماری از محدودیت ها مانند مراحل نسبتا زودهنگام جنینی سلول های تمایز یافته و عمدتا دو بعدی و ذات ساده سیستم آزمایشگاهی وجود دارد. علاوه براین، تنوع کلونال یک واقعه به خوبی شرح داده شده در رده های iPSC است. به منظور محاسبه این، اطلاعات پایه قوی از چندین خط کنترل برای تعیین این که آیا نقص در ژنی خاص منجر به فنوتیپ سلولی خاص می شود، ضروری است. طی چند سال گذشته سلول های عصبی مشتق از بیماران در نشان دادن چندین سوال مکانیکی مربوط به بیماری سیستم عصبی مرکزی مانند اختلالات عصبی زودهنگام کودکی مفید بوده اند. بسیاری از مطالعات توانایی بالینی سلول های عصبی مشتق از انسان را برای تست داروهای شناخته شده با اهداف مختلف، ترکبیات جدید و ژن درمانی ها گزارش کرده اند که می تواند به یک واقعیت بالینی تبدیل شود. بنابراین سلول های عصبی مشتق از iPSCها، امیدواری های بزرگ و بالقوه ای در بدست آوردن دیدگاه در مورد درمان اختلالات عصبی زودرس ارائه می کنند.
Front Mol Neurosci. 2016 Sep 6;9:78. doi: 10.3389/fnmol.2016.00078. eCollection 2016.
Utility of Induced Pluripotent Stem Cells for the Study and Treatment of Genetic Diseases: Focus on Childhood Neurological Disorders.
Barral S1, Kurian MA2.
Abstract
The study of neurological disorders often presents with significant challenges due to the inaccessibility of human neuronal cells for further investigation. Advances in cellular reprogramming techniques, have however provided a new source of human cells for laboratory-based research. Patient-derived induced pluripotent stem cells (iPSCs) can now be robustly differentiated into specific neural subtypes, including dopaminergic, inhibitory GABAergic, motorneurons and cortical neurons. These neurons can then be utilized for in vitro studies to elucidate molecular causes underpinning neurological disease. Although human iPSC-derived neuronal models are increasingly regarded as a useful tool in cell biology, there are a number of limitations, including the relatively early, fetal stage of differentiated cells and the mainly two dimensional, simple nature of the in vitro system. Furthermore, clonal variation is a well-described phenomenon in iPSC lines. In order to account for this, robust baseline data from multiple control lines is necessary to determine whether a particular gene defect leads to a specific cellular phenotype. Over the last few years patient-derived neural cells have proven very useful in addressing several mechanistic questions related to central nervous system diseases, including early-onset neurological disorders of childhood. Many studies report the clinical utility of human-derived neural cells for testing known drugs with repurposing potential, novel compounds and gene therapies, which then can be translated to clinical reality. iPSCs derived neural cells, therefore provide great promise and potential to gain insight into, and treat early-onset neurological disorders.
PMID: 27656126