CRISPR pomlađuje matične stanice u mozgu miševa

CRISPR pomlađuje matične stanice u mozgu miševa

Bilješke o očuvanju regenerativne stanice u mozgu, koji ostaju mladi i energični kako stare, otkriveni su pomoću genetske tehnologije CRISPR na miševima 1.

Godine otežavaju Matične stanice u mozgu za proizvodnju novih stanica. Međutim, autori studije otkrili su da smanjenje aktivnosti određenog gena Matične stanice pomlađeni, omogućujući im da se množe i opskrbe mozak novim neuronima.

Ovaj gen regulira potrošnju glukoze u matičnim stanicama, šećera koji je ključan za metabolizam stanica. Rezultati na miševima dobro se poklapaju sa slikom koja se pojavljuje iz studija postmortem ljudskih mozgova. Ove su studije također pokazale da dob utječe na metabolizam u mozgu, kaže Maura Boldrini, neuroznanstvenica i psihijatrica na Columbia University Irving Medical Center u New Yorku, koja nije bila uključena u trenutno istraživanje. "Vjerojatno je da je njihov metabolizam manje učinkovit nego prije", dodaje ona, ističući da i rezultati na ljudima i studija na miševima, objavljeni danas u časopisu Nature, "otvaraju nove puteve za potencijalne terapijske pristupe."

Tinejdžerski mozak

Uloga od neuralne matične stanice u ljudskom mozgu odrasle osobe je kontroverzan. Boldrini i drugi objavili su dokaze da se novi neuroni stvaraju u hipokampusu, području mozga važnom za učenje i pamćenje, do 79. godine 2. Njezin tim sada istražuje može li se s time povezati proizvodnja novih neurona kod ljudi Alzheimer ili psihijatrijske bolesti. Međutim, neki istraživači navode da nisu pronašli dokaze da odrasli stvaraju nove neurone u hipokampusu. "Ove kontroverze se nastavljaju", kaže Boldrini.

Kod miševa je slika jasnija. U području mozga koje se naziva subventrikularna zona, neuralne matične stanice mogu dati neurone i druge tipove stanica. Te mlade stanice zatim migriraju u Olfaktorna žarulja, koja je odgovorna za osjet mirisa. Stalna opskrba svježim neuronima za olfaktorni bulbus ima smisla kod miševa jer se oni u velikoj mjeri oslanjaju na svoje osjetilo mirisa kako bi otkrili promjene u svojoj okolini, kaže Anne Brunet, genetičarka koja proučava starenje na Sveučilištu Stanford u Kaliforniji i autorica nove studije.

Međutim, kako miševi stare, te matične stanice postaju manje aktivne. Brunet i njezin tim odlučili su saznati zašto. Istraživači su koristili Genetska tehnologija CRISPR-Cas9 sustavno poremetiti 23 000 gena, a zatim testirati učinke svakog poremećenog gena na neuralne matične stanice uzete od mladih i starih miševa i uzgojene u laboratoriju.

Neuralna podrška

Probir je otkrio 300 gena koji bi mogli igrati ulogu u starenju neuronskih matičnih stanica. Istraživači su dodatno suzili skup korištenjem CRISPR-Cas9 za prekid nekih od ovih gena u stanicama subventrikularne zone živih mladih i starih miševa. Autori su potom ispitali mirisne lukovice životinja i identificirali odabranu skupinu važnih gena. Ometanje ovih gena povećalo je proizvodnju neurona u matičnim stanicama kod starih životinja, ali nije utjecalo na matične stanice mladih životinja.

Jedan takav gen, nazvan Slc2a4, kodira protein koji uvozi glukozu u stanice. Poremećaj ovog gena smanjio je unos glukoze u stanice i povećao njihovu sposobnost reprodukcije.

Ovo otkriće korelira s prethodnim studijama koje su otkrile vezu između metabolizma šećera i starenja, kaže Saul Villeda, neuroznanstvenik sa Sveučilišta Kalifornija u San Franciscu. Istraživači su nedavno izvijestili da lijek za dijabetes suzbiti kognitivno opadanje majmuna povezano sa starenjem može. Ali najnovije otkriće posebno je važno jer ukazuje na specifičan protein koji ima ključnu ulogu i mogao bi biti cilj budućih studija, kaže on.

Čak i ako je uloga neuralnih matičnih stanica kod odraslih ljudi upitna, rezultati daju ključne informacije za razvoj staničnih terapija koje bi jednog dana mogle liječiti neurodegenerativne bolesti, napominje Villeda.

1. Ruetz, T.J. et al. Priroda https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).

   Članak
   Google znalac

2. Boldrini, M. i sur. Matične stanice stanica 22, 589–599 (2018).

   Članak
   PubMed
   Google znalac

3. Sorrells, S.F. et al. Nature 555, 377–381 (2018).

   Članak
   PubMed
   Google znalac

Preuzmite reference