Stanice s Parkinsonovom mutacijom mogle bi dati novi model za proučavanje bolesti
Uređene stanice korak su prema proučavanju degenerativnog neurološkog poremećaja u modelu primata, koji se pokazao nedostižnim. Parkinsonova bolest, koja pogađa više od 10 milijuna ljudi širom svijeta, progresivno razgrađuje živčani sustav, uzrokujući karakteristično drhtanje, opasan gubitak kontrole mišića, srčanu i gastrointestinalnu disfunkciju i druga pitanja.
"Sad znamo kako umetnuti jednu mutaciju, točkovnu mutaciju, u matične stanice marmozeta", kaže Marina Emborg, profesorica medicinske fizike i čelnica znanstvenika sa Sveučilišta Wisconsin-Madison koja je svoja otkrića objavila 26. veljače u časopisu Scientific Izvještaji. "Ovo je izvrstan Parkinsonov model. Za testiranje terapija ovo je savršena platforma."
Istraživači su koristili verziju tehnologije za uređivanje gena CRISPR kako bi promijenili jedan nukleotid - jednu molekulu među više od 2,8 milijardi njihovih parova pronađenih u zajedničkoj DNK marmoseta - u genetskom kodu stanica i dali im mutaciju nazvanu G2019S .
U ljudskih Parkinsonovih bolesnika mutacija uzrokuje abnormalnu prekomjernu aktivnost enzima, kinaze zvane LRRK2, koji sudjeluje u metabolizmu stanice. U drugim studijama uređivanja gena korištene su metode u kojima su stanice istodobno proizvodile i normalne i mutirane enzime.
Nova studija prva je rezultirala stanicama koje stvaraju samo enzime s mutacijom G2019S, što olakšava proučavanje uloge koju ova mutacija igra u bolesti.
"Metabolizam unutar naših matičnih stanica s mutacijom nije bio učinkovit kao normalna stanica, baš kao što vidimo kod Parkinsonove bolesti", kaže Emborg, čiji rad podržavaju Nacionalni zavodi za zdravlje. "Naše stanice imale su kraći život u posudi. A kad su bile izložene oksidacijskom stresu, bile su manje otporne na to."
Mutirane stanice dijelile su još jedan Parkinsonov nedostatak: nejasne veze s drugim stanicama. Matične stanice posebno su moćan istraživački alat jer se mogu razviti u mnogo različitih vrsta stanica koje se nalaze u tijelu. Kad su istraživači potaknuli svoje mutirane matične stanice da se diferenciraju u neurone, razvili su manje grana za povezivanje i komunikaciju sa susjednim neuronima.
"Možemo vidjeti utjecaj ovih mutacija na stanice u posudi, a to nam daje uvid u ono što bismo mogli vidjeti da li smo koristili iste genetske principe za uvođenje mutacije u marmozeta", kaže Jenna Kropp Schmidt, Wisconsin Znanstvenik iz Nacionalnog istraživačkog centra primata i koautor studije. "Precizno genetski modificirani majmun omogućio bi nam praćenje napredovanja bolesti i testiranje novih terapeutskih sredstava kako bi utjecali na tijek bolesti."
Izvor: Wisc