摘要:科学家开发了一种用于UBA5相关脑病的皮质器官模型,揭示了一种可能解决发育缺陷的新方法。...
虽然极为罕见,但由UBA5基因突变触发的脑病(一种影响大脑功能的疾病)具有毁灭性的影响,受影响的个体达到了很少的发展里程碑,并且经常出现频繁和早期发作的癫痫发作。圣裘德儿童研究医院的科学家为该疾病创建了一种首个皮质器官模型,研究了它如何引起发育缺陷并确定潜在的治疗方法。这些发现今天在科学翻译医学。
治疗UBA5 - 相关的脑病目前仅限于解决症状,并控制疾病引起的肌肉张力和身体能力的严重缺陷。该突变是隐性的,这意味着需要两个突变基因的副本来触发脑病。但是,其中一个副本通常是型肌,这意味着其中一个基因仍在部分发挥作用。
“如果您查看遗传数据库,有些人将有两份副称等位基因的副本,并且完全健康。” “这告诉我们,如果我们能哄骗细胞制作足够的副本,那可能是一种潜在的疗法。”
“神经发育障碍在模型生物体中进行研究很具有挑战性。此外,UBA5第一作者海伦·陈(Helen Chen,Phd)说:“相关脑病是一个重要因素。
梅福德(Mefford)和她的团队利用技术进步来创建一个模型,以帮助他们了解如何UBA5 - 相关的脑病会导致其症状,从而深入了解医生如何更有效地治疗该疾病。
发育不良的GABA能中间神经元的生长不平衡信号传导
Mefford的团队使用了来自患者患者的多能干细胞UBA5 - 相关的脑病,生长皮质器官。这些三维细胞培养模仿大脑区域的组织和发展。通过这种模型,研究人员探索了该疾病的遗传结构,并将其与健康的对照模型进行了比较。
类器官在其功能方面与对照截然不同。梅福德说:“患者的类器官较小,生长较慢,增加但有组织的电活动较少。” “这是一个关键点,因为这些患者中的大多数都有难以治疗的癫痫发作。”
皮质器官模型还揭示了发育缺陷,包括发育不良的GABA能中间神经元的生长。梅福德说:“癫痫发作是由于神经元激发和抑制作用的不平衡而发生的。加巴能细胞是抑制性的,这意味着它们可以预防多动症,这可以解释为什么这些患者癫痫发作。” “它还告诉我们,与其他细胞相比,与这些细胞相关的开发中出了问题。”
基于这些发现,研究人员探索了干预措施,以逆转UBA5突变。他们发现,提高现有的部分功能的表达UBA5扭转了突变的作用,证明了一条可能进一步研究的潜在治疗途径。
Chen说:“我们对研究的初步发现感到兴奋,我们将继续使用患者衍生的模型来查明治疗窗口的治疗窗口,同时着重于建立最低响应剂量和潜在的递送方法。”
稀有疾病,包括UBA5 - 相关的脑病,由紧密联系和主动倡导组所体现。梅福德表示:“家庭和倡导团体对研究至关重要,并且仍然非常参与。他们充满希望,但也了解完成的研究将影响未来受影响的人。” “让他们参与确实有影响力。”
作者和资金
这项研究的其他作者是克里斯蒂·拉弗拉姆(Christy Laflamme),旺东王(Yong-dong Wang),艾丹·布兰(Aidan Blan),尼克基·科尔勒(Nikki Koehler),雷纳塔·门丹卡·莫拉斯(Renata Mendonca Moraes),雅典娜·奥尔斯茨(Athena Olszewski),伊迪丝·阿尔曼扎·富尔特(Edith Almanza Fuerte),艾米莉·邦科夫斯(Emily Bonkowski),艾米莉·邦科夫斯(Emily Bonkowski),里奇·巴伊(Richa Bajpai),阿尔福·拉瓦多·拉瓦多(Alfonso Lavado)和史迪·杰德·帕尔·普鲁(St.Jje)
该研究得到了Cure癫痫的儿科癫痫奖的支持,该奖项由Raiden Science Foundation共同资助;以及美国黎巴嫩叙利亚相关慈善机构(ALSAC),这是圣裘德的筹款和意识组织。