مدل سازی فنوتیپ نورون های حرکتی خودمختار در ALS با استفاده از iPSCs
تاریخ انتشار: جمعه 22 آذر 1398
| امتیاز:
اسکلروزیس جانبی آمیوتروفیک(ALSALS) یک بیماری جنینی مخرب تهاجمی و یکدست در سیستم عصبی حرکتی است. به منظور درک مکانیسم های دخیل در بیماری، محققین مدل های میزبان درون تنی و برون تنی شامل مخمر، کرم ها، مگس های سرکه، گورخرماهی، موش و اخیرا سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPSCs) مشتق از بیماران مبتلا به ALS را تولید کردند. در حالی که که مدل های موشی مدل اصلی تحقیقات پیش درمانگاهی ALS محسوب می شوند، تولید iPSCs فرصت جدیدی را برای کشف فنوتیپ های مولکولی ALS در سلول های انسانی فراهم آورده است. به طور مهم تر، این فناوری مدل سازی شکل های ارثی و تک گیر ALS را در پیشنه های ژنتیکی انسانی مربوطه و هم چنین رویکردهای شخصی و هدفمند برای ایجاد درمان مقدور می سازد. استفاده از این ابزارهای قوی نیازمند از بین بردن چالش های بی شماری از جمله اجزای واریانس مختلف مربوط به iPSCs و نورون های حرکتی و هم چنین محدودیت های همزمان رویکردهای
تقلیل گرایانه است. به منظور فائق آمدن بر این مشکلات، بهینه سازی پروتکل ها و
سنجش ها، تایید قوی بودن فنوتیپ در مقیاس، معتبر سازی یافته ها در بافت های انسانی
و ژنتیک نقش مدل های iPSC را به عنوان مکمل ارزشمند برای مدل های جانوری ALS و به طور گسترده تر در بین بیماری های مخرب عصبی تقویت می کند.
Neurobiol Dis. 2019 Nov 20:104680. doi: 10.1016/j.nbd.2019.104680. [Epub ahead of print]
Modeling cell-autonomous motor neuron phenotypes in ALS using iPSCs.
Hawrot J1, Imhof S2, Wainger BJ3.
Abstract
Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is an aggressive and uniformly fatal degenerative disease of the motor nervous system. In order to understand underlying disease mechanisms, researchers leverage a host of in vivo and in vitro models, including yeast, worms, flies, zebrafish, mice, and more recently, human induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived from ALS patients. While mouse models have been the main workhorse of preclinical ALS research, the development of iPSCs provides a new opportunity to explore molecular phenotypes of ALS within human cells. Importantly, this technology enables modeling of both familial and sporadic ALS in the relevant human genetic backgrounds, as well as a personalized or targeted approach to therapy development. Harnessing these powerful tools requires addressing numerous challenges, including different variance components associated with iPSCs and motor neurons as well as concomitant limits of reductionist approaches. In order to overcome these obstacles, optimization of protocols and assays, confirmation of phenotype robustness at scale, and validation of findings in human tissue and genetics will cement the role for iPSC models as a valuable complement to animal models in ALS and more broadly among neurodegenerative diseases.
Copyright © 2018. Published by Elsevier Inc.
PMID: 31759135