A mentális és neurodegeneratív rendellenességek gyökereit a magzati agysejtek kialakulásában találták

Egyes neuropszichiátriai rendellenességek, mint például az autizmus, a bipoláris zavar vagy a depresszió, valamint néhány neurodegeneratív betegség, mint például az Alzheimer-kór és a Parkinson-kór, eredete a magzati agy fejlődésének nagyon korai szakaszában keresendő. Vagyis korábban, mint azt korábban gondolták, derül ki a Hospital del Mar Kutatóintézetének és a Yale Egyetemnek a Nature Communications folyóiratban megjelent tanulmányából.

A munka „a mentális betegségek okának feltárására összpontosított a magzati fejlődés legkorábbi szakaszaiban, különösen az agyi őssejtekben” – magyarázza Dr. Gabriel Santpere, a Miguel Servet Program kutatója és az Istituto Investigaciones Hospital del Mar Biomedical Informatics Programjának Neurogenomikai Kutatócsoportjának koordinátora, amely a Pompeu Fabra Egyetemmel együttműködő csoport.

Ehhez közel 3000, neuropszichiátriai betegségekkel, neurodegeneratív patológiákkal és kérgi malformációkkal kapcsolatos gént tartalmazó listát használtak, és modellezték a megváltoztatásuk hatását az agy fejlődésében részt vevő sejtekre. Az eredmények azt mutatják, hogy ezek közül a gének közül sok már a magzati fejlődés korai szakaszában működik az őssejtekben – az agyat formáló, neuronokat és azokat támogató struktúrákat létrehozó prekurzorokban.

Ennek elérése nem volt könnyű feladat. Az agyfejlődés ezen szakaszát nagyon nehéz tanulmányozni. Emiatt a kutatók rengeteg adatot gyűjtöttek össze emberi és egér agyakból, valamint in vitro sejtmodellekből.

Ahogy Dr. Nicola Micali, Dr. Pasko Rakic Yale-i laboratóriumának munkatársa és a tanulmány társvezetője megjegyzi: „A tudósok jellemzően felnőttek mentális betegségeinek génjeit vizsgálják, de ebben a munkában azt találtuk, hogy ezek közül a gének közül sok már a magzati agyfejlődés korai szakaszában aktív, és hogy a bennük bekövetkező változások befolyásolhatják az agy fejlődését, és hozzájárulhatnak a mentális zavarokhoz később az életben.”

A tanulmány az agyfejlődésben részt vevő egyes sejttípusok specifikus szabályozó hálózatait modellezte, hogy megvizsgálja, hogyan befolyásolja a különböző agyi betegségekkel összefüggő, elemzett gének aktiválódása vagy deaktiválódása a progenitor sejteket különböző szakaszokban. Ez lehetővé tette számukra, hogy megfigyeljék az egyes gének fontosságát a különböző betegségeket okozó rendellenességek kialakulásában. A lista a mikrokefáliától és a hidrokefáliától az autizmuson, depresszión, bipoláris zavaron, anorexián vagy skizofrénián át terjed, és magában foglalja az Alzheimer- és Parkinson-kórt is.

Mindezen patológiákról kimutatták, hogy az agyfejlődés legkorábbi fázisaiban, az idegi őssejtek aktív állapotában szerepet játszó gének érintettek. „Széles skáláját vizsgáljuk annak, hogy az agy milyen betegségekben szenvedhet, és azt vizsgáljuk, hogyan viselkednek az ezekben az állapotokban részt vevő gének az idegi őssejtekben” – teszi hozzá Joel Mato-Blanco, a Hospital del Mar Kutatóintézetének kutatója.

Ugyanakkor rámutat, hogy a munka „azonosítja azokat az időablakokat és sejttípusokat, amelyekben ezen gének működése a legjelentősebb, jelezve, hogy mikor és hol kell célba venni ezen gének működését”.

Ez az információ „hasznos az agykérget érintő betegségek eredetének megértéséhez, vagyis ahhoz, hogy a genetikai változások hogyan alakulnak át ezekké a patológiákká” – mondja Dr. Santpere.

Ezen mechanizmusok és az egyes gének szerepének megértése az egyes betegségekben segíthet célzott terápiák kidolgozásában, amelyek ezeket a mechanizmusokat célozzák meg, megnyitva a lehetőségeket a génterápia és a személyre szabott kezelés előtt.