CRISPR omlazuje kmenové buňky v mozcích myší

CRISPR omlazuje kmenové buňky v mozcích myší

Poznámky k zachování regenerační buňky v mozku, které zůstávají mladé a energické, jak stárnou, byly objeveny pomocí genetické technologie CRISPR na myších 1.

Věk to ztěžuje Kmenové buňky v mozku k produkci nových buněk. Autoři studie však zjistili, že snížení aktivity určitého genu Kmenové buňky omlazené, což jim umožňuje množit se a zásobovat mozek novými neurony.

Tento gen reguluje spotřebu glukózy kmenovými buňkami, což je cukr, který je zásadní pro buněčný metabolismus. Výsledky u myší dobře zapadají do nově vznikajícího obrazu ze studií posmrtných lidských mozků. Tyto studie také ukázaly, že věk ovlivňuje metabolismus v mozku, říká Maura Boldrini, neurovědkyně a psychiatrička z Columbia University Irving Medical Center v New Yorku, která se na současném výzkumu nepodílela. "Je pravděpodobné, že jejich metabolismus je méně účinný než dříve," dodává a poznamenává, že jak výsledky u lidí, tak studie na myších, zveřejněné dnes v Nature, "otevírá nové cesty pro potenciální terapeutické přístupy."

Dospívající mozek

Role neurální kmenové buňky v mozku dospělého člověka je kontroverzní. Boldrini a další publikovali důkazy o tom, že v hippocampu, oblasti mozku důležité pro učení a paměť, se ve věku 79 let tvoří nové neurony. 2. Její tým nyní zkoumá, zda je možné spojit produkci nových neuronů u lidí Alzheimer nebo psychiatrická onemocnění. Někteří vědci však uvádějí, že nenašli žádné důkazy o tom, že by dospělí lidé vytvářeli nové neurony v hippocampu. "Tyto kontroverze pokračují," říká Boldrini.

U myší je obraz jasnější. V oblasti mozku zvané subventrikulární zóna mohou z nervových kmenových buněk vzniknout neurony a další typy buněk. Tyto mladé buňky pak migrují do Čichová žárovka, která je zodpovědná za čich. Stálý přísun čerstvých neuronů pro čichovou cibulku má u myší smysl, protože se při detekci změn ve svém prostředí silně spoléhají na svůj čich, říká Anne Brunet, genetička, která studuje stárnutí na Stanfordské univerzitě v Kalifornii a autorka nové studie.

Nicméně, jak myši stárnou, tyto kmenové buňky jsou méně aktivní. Brunet a její tým se rozhodli zjistit proč. Výzkumníci použili Genetická technologie CRISPR-Cas9 systematicky narušit 23 000 genů a poté testovat účinky každého narušeného genu na nervových kmenových buňkách odebraných z mladých a starých myší a pěstovaných v laboratoři.

Nervová podpora

Screening odhalil 300 genů, které by mohly hrát roli při stárnutí neuronálních kmenových buněk. Vědci dále zúžili soubor pomocí CRISPR-Cas9 k narušení některých z těchto genů v buňkách subventrikulární zóny živých mladých a starých myší. Autoři poté zkoumali čichové bulby zvířat a identifikovali vybranou skupinu důležitých genů. Narušení těchto genů zvýšilo produkci neuronů kmenovými buňkami u starých zvířat, ale neovlivnilo kmenové buňky mladých zvířat.

Jeden takový gen, nazvaný Slc2a4, kóduje protein, který importuje glukózu do buněk. Narušení tohoto genu snížilo vychytávání glukózy buňkami a zvýšilo jejich schopnost reprodukce.

Toto zjištění koreluje s předchozími studiemi, které našly souvislost mezi metabolismem cukru a stárnutím, říká Saul Villeda, neurovědec z Kalifornské univerzity v San Franciscu. Výzkumníci nedávno uvedli, že lék na cukrovku působí proti poklesu kognitivních funkcí souvisejícím s věkem u opic může. Nejnovější zjištění je však obzvláště důležité, protože poukazuje na specifický protein, který hraje klíčovou roli a mohl by být zaměřen na budoucí studie, říká.

I když je role nervových kmenových buněk u dospělých lidí sporná, výsledky poskytují zásadní informace pro vývoj buněčných terapií, které by jednoho dne mohly léčit neurodegenerativní onemocnění, poznamenává Villeda.

1. Ruetz, T.J. a kol. Příroda https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).

   Článek
   Google Scholar

2. Boldrini, M. a kol. Cell Stem Cell 22, 589–599 (2018).

   Článek
   PubMed
   Google Scholar

3. Sorrells, S.F. a kol. Příroda 555, 377–381 (2018).

   Článek
   PubMed
   Google Scholar

Stáhněte si reference