مدل های بیماری های مخرب عصبی مبتنی بر سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) برای شبیه سازی فنوتیپی و غربالگری دارویی

تاریخ انتشار: یکشنبه 21 اردیبهشت 1399 | امتیاز: Article Rating

بیماری های عصبی بیانگر یک نیاز پزشکی قابل توجه در جامعه پیری ما هستند. هیچ درمان موثری برای اغلب این بیماری ها وجود ندارد و ما در مورد مکانیسم های بیماری زا این بیماری ها به اطلاعات نسبتا کمی داردیک. در بین چالش هایی که در ایجاد داروهای درمانی برای بیماری های مخرب عصبی با آن مواجه هستیم، پیچیدگی های مربوط به سندرم ها و هم چنین عدم شبیه سازی کامل ویژگی های سیستم عصبی انسانی بوسیله مدل های جانوری کوچک است. سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPSCs)، یک فناوری جدید هستند که به طور ایده آل به ما اجازه تولید سلول های عصبی از افراد بیمار را می دهند و مشکلات مربوط به ویژگی های خاص گونه ای در زمان استفاده از مدل های جانوری را از بین می برد. فنوتیپ های اختصاصی سلول های مشتق از iPSC ممکن است به محققین اجازه شناسایی زیر نوع ها و تشخیص کلاسترها و گروه های منحصربفرد را بدهد. اخیرا، iPSCs برای غربالگری ها و تست های دارویی برای اختلالات عصبی از جمله بیماری آلزایمر(AD)، اسکلروزیس جانبی آمیوتروفیک(ALS)، آتروفی نخاعی مغزی(SCA) و آلودگی ویروس زیکا را می دهد. با این حال، چالش های زیادی هنوز پیش رو است که از جمله اینکه چگونه ممکن است فرد به طور موثری فنوتیپ های بیماری پراکنده و انتخاب فنوتیپ های ایده آل و غربالگری دارویی در مقیاس بزرگ را بازسازی کند. خوشبختانه، استراتژی های جدیدی کمی ایجاد شده است که ممکن است با مدل های مبتنی بر iPSCs برای حل این چالش ها با هم ترکیب شوند که این شامل فناوری ارگانوئید، غربالگری RNA تک سلولی، ویرایش ژنوم و هوض مصنوعی یادگیری عمیق است. در این جا، ما کاربردهای فعلی و مسیرهای بالقوه آینده برای مدل های مبتنی بر iPSCs بیماری های مخرب عصبی و به منظور غربالگری های دارویی را مرور خواهیم کرد.

Molecules. 2020 Apr 24;25(8). pii: E2000. doi: 10.3390/molecules25082000.

Induced Pluripotent Stem Cell (iPSC)-Based Neurodegenerative Disease Models for Phenotype Recapitulation and Drug Screening.

Chang CY1,2,3Ting HC1Liu CA1,2,3Su HL1,4Chiou TW1,5Lin SZ1,6Harn HJ1,7Ho TJ8,9,10.

Abstract

Neurodegenerative diseases represent a significant unmet medical need in our aging society. There are no effective treatments for most of these diseases, and we know comparatively little regarding pathogenic mechanisms. Among the challenges faced by those involved in developing therapeutic drugs for neurodegenerative diseases, the syndromes are often complex, and small animal models do not fully recapitulate the unique features of the human nervous system. Human induced pluripotent stem cells (iPSCs) are a novel technology that ideally would permit us to generate neuronal cells from individual patients, thereby eliminating the problem of species-specificity inherent when using animal models. Specific phenotypes of iPSC-derived cells may permit researchers to identify sub-types and to distinguish among unique clusters and groups. Recently, iPSCs were used for drug screening and testing for neurologic disorders including Alzheimer's disease (AD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS), spinocerebellar atrophy (SCA), and Zika virus infection. However, there remain many challenges still ahead, including how one might effectively recapitulate sporadic disease phenotypes and the selection of ideal phenotypes and for large-scale drug screening. Fortunately, quite a few novel strategies have been developed that might be combined with an iPSC-based model to solve these challenges, including organoid technology, single-cell RNA sequencing, genome editing, and deep learning artificial intelligence. Here, we will review current applications and potential future directions for iPSC-based neurodegenerative disease models for critical drug screening.

PMID: 32344649
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان