Болезнь Паркинсона (БП), хроническое, прогрессирующее и разрушительное нейродегенеративное моторное заболевание, поражающее до миллиона американцев, сложна. Его причины, вероятно, включают сочетание генетических, экологических и других факторов образа жизни, которые влияют на экспрессию генов. Несмотря на достигнутый прогресс, фундаментальное понимание того, как болезнь развивается на молекулярном уровне, все еще отсутствует, во многом из-за отсутствия хорошего способа моделирования болезни. Исследования Института Бака готовы изменить это. Преподаватель Института Бака Сяньминь Цзэн, доктор философии, получил 10 линий индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) от пациентов с БП и находится в процессе депонирования этих линий вместе с огромным количеством связанной геномной информации о них в учреждение, одобренное Национальным институтом здравоохранения (NIH) для использования более широкое исследовательское сообщество. Подробности о линиях iPSC будут опубликованы в PLOS One в среду, 18 мая.
"Мы думаем, что это самая большая коллекция линий, полученных от пациентов, созданная в академическом институте," сказал Цзэн, который также разрабатывает заместительную терапию стволовыми клетками для лечения болезни Паркинсона. "Мы считаем, что линии и наборы данных, которые мы сгенерировали на их основе, будут ценным ресурсом для использования при моделировании частичного разряда и для разработки новых терапевтических средств." Учитывая старение населения и тот факт, что современные методы лечения направлены только на симптомы, необходимость в соответствующей модели болезни для БП является неотложной. Пораженные нейроны не могут быть получены от пациентов с БП (за исключением посмертной ткани, имеющей ограниченную ценность), и Цзэн говорит, что исследования на животных, хотя ценные, часто дают неадекватное представление о том, что происходит у людей.
ИПСК были изготовлены из клеток кожи, предоставленных пациентами с БП, несущими наиболее распространенные мутации, связанные с заболеванием: SNCA, LRRK2, PARK2 и GBA. Используя метод без интеграции, который минимизировал геномные изменения, клетки перепрограммировали так, чтобы они вели себя как эмбриональные стволовые клетки, а затем их уговорили стать дофаминергическими нейронами, нервными клетками, пораженными при БП. Анализ экспрессии всего генома проводился на каждом этапе дифференцировки.
"Эта работа в сочетании с десятками других контрольных, изогенных и репортерных линий ИПСК, разработанных Dr. Цзэн позволит исследователям смоделировать частичное разрушение в тарелке," сказал Брайан Кеннеди, доктор философии, президент и генеральный директор Buck Institute. "Ее работа, которой мы очень гордимся, поможет исследователям проанализировать, как гены взаимодействуют друг с другом, вызывая БП, и поможет ученым лучше понять, что экспериментальные препараты делают на молекулярном уровне, чтобы решить, какие препараты использовать на основе мутаций."
В дополнение к помощи в разработке лекарств Цзэн надеется, что эти клеточные линии также будут использоваться для разработки биомаркеров БП, которые позволят идентифицировать пациентов из группы риска до начала заболевания.