Science: يكشف عن أنواع الخلايا العصبية المرتبطة بالتوحد

في دراسة جديدة ، اجتاز باحثون من مؤسسات بحثية مثل جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو (الولايات المتحدة الأمريكية ، سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) أكثر من 100 ، آلاف الوفيات من الأشخاص الذين يعانون من اضطراب طيف التوحد (ASD) و الناس بدون ASD. كشف التسلسل النووي للدماغ لخلايا الدماغ الخلفي عن أنواع الجينات التي يتم تنظيمها بشكل شاذ في هذا المرض وأنواع الخلايا التي تخضع لهذا التنظيم الشاذ. تساعد هذه النتائج على تضييق مجال تركيز أبحاث ASD المستقبلية إلى التشوهات الجزيئية والخلوية الأكثر احتمالًا. تم نشر نتائج البحث ذات الصلة في مجلة Science في مايو 17 ، 2019 ، وكان عنوان البحث 0010010 اقتباسًا ؛ يحدد علم الجينوم أحادي الخلية التغييرات الجزيئية الخاصة بنوع الخلية في التوحد 0010010 quot ؛.

صورة من Science، 2019، doi: 10. 1126 / science.aav 8130.

0010010 quot ؛ تستخدم أحدث التقنيات ، وتجري بحثًا على مستوى الخلية الواحدة ، وتتحقق من صحة الملاحظات السابقة وتوسعها ، 0010010 quot؛ قال دانييل جشويند ، باحث التوحد في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس (لم يشارك في الدراسة الجديدة). لقد أوصلتنا الأبحاث السابقة إلى مستوى من الدقة لم نحققه من قبل. 0010010 اقتباس ؛

أضاف ستيفان ساندرز ، عالم الوراثة في جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو (لم يشارك في الدراسة الجديدة) ، 0010010 quot ؛ هذه تجربة يجب القيام بها. على المستوى التنظيمي ، فإنه يستنسخ على نطاق واسع بيانات البحث السابقة حول مرض التوحد. . ثم ، وللمرة الأولى ، بحث في أنواع الخلايا التي أحدثت هذه الاختلافات. 0010010 quot؛

في الوقت الحاضر ، يبلغ معدل حدوث ASD في الأطفال في الولايات المتحدة حوالي 1 في 60. يغطي هذا المرض مجموعة واسعة من الحالات التي تتميز بضعف التواصل والمهارات الاجتماعية. إن عدم تجانس ASD يجعل البحث في علم الأمراض الجزيئي صعبًا. قال المؤلف الأول دميتري فيلميشيف ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا ، طبيب الأعصاب في سان فرانسيسكو أرنولد كريجشتاين 0010010 # 39 ، أن دراسات التعبير الجيني في أنسجة الدماغ بعد الوفاة من مرضى ASD لديهم المسارات المحددة التي تتأثر بشكل شائع ، بما في ذلك الوظيفة المشبكية.

وأشار ساندرز إلى أن الدراسات السابقة اقترحت أيضًا ميلًا إلى تقليل التعبير الجيني للخلايا العصبية وزيادة التعبير الجيني للخلايا الدبقية في ASD. ومع ذلك ، أوضح ، 0010010 quot ؛ من غير الواضح ما إذا كانت هذه التغييرات تمثل اختلافات في هذا الجزء من الخلية (على سبيل المثال ، عدد قليل من الخلايا العصبية نسبيًا) أو تشوهات جينية تحدث في الخلية. 0010010 quot؛

أوضح Velmeshev أن هذا بسبب 0010010 quot ؛ ما يفعله الأشخاص هو الكثير من أبحاث التعبير الجيني ، مما يعني أنه لا توجد طريقة مباشرة لدراسة أنواع معينة من الخلايا. 0010010 quot؛ واليوم ، وباستخدام تقنية تسلسل مطورة حديثًا تسمى تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي النواة ، اختبر فيلميسيف وزملاؤه أكثر من 50 ، 000 نواة وحيدة الخلية من القشرة الدماغية لـ 15 مرضى ASD و 16 يتحكم في التعبير الجيني في أكثر من 50 ، 000 نواة في دماغ 0010010 # 39 الموضوع.

بعد الفصل التلقائي للأنوية الفردية إلى قطرات ، ووضع العلامات على الباركود وتسلسل الحمض النووي الريبي ، يتم تعيين البيانات التي تم الحصول عليها تلقائيًا للخلايا الفردية بناءً على الباركود الخاصة بها ، مما يسمح بتحديد أنواع الخلايا بناءً على التعبير عن جينات العلامة الرئيسية. وبهذه الطريقة ، تمكن فريق Velmeshev 0010010 # 39 من الكشف عن أنواع الخلايا ذات التعبير الجيني المختلف بشكل كبير بين مرضى ASD والأشخاص الخاضعين للتحكم.

ووجد الباحثون أنه في عينات من مرضى ASD ، تميل الخلايا العصبية في القشرة العليا إلى إظهار معظم التشوهات الجينية ، وكانت الجينات المعنية بالوظيفة المشبكية والنسخ أكثر تأثرًا. تظهر الخلايا الدبقية الصغيرة التي تلعب دورًا في مناعة الدماغ أيضًا تشوهات جينية كبيرة في المرضى الذين يعانون من ASD ، وجينات التنشيط الدبقية الصغيرة وجينات عامل النسخ التنموي هي الأكثر تأثرًا.

قال دنيس وول ، الباحث في ASD في كلية الطب بجامعة ستانفورد (غير منخرط في هذا البحث الجديد) ، 0010010 quot ؛ هذا تقدم مثير ، ويبدو أنه دراسة معقولة ومهمة للغاية ... بطريقة مفصلة للغاية وأنيقة يصف النهج المسارات المتأثرة. يساعد في إبراز المنطقة التي يُتوقع إجراء المزيد من البحث فيها. 0010010 quot؛

على الرغم من أن جوزيف بوكسبوم من كلية الطب بجامعة إيكان بجبل سيناء في الولايات المتحدة يعتقد أن 0010010 quot؛ هذه دراسة أنيقة 0010010 quot ؛ إلا أنه قلق من حجم العينة. قال نعم ، قد يكون هناك أكثر من 50 ، 000 نواة ، لكنها جاءت فقط من 15 من المرضى. وتابع أن هذا ليس 0010010 quot ؛ خطأ هؤلاء المؤلفين 0010010 quot ؛ لكنه يعكس 0010010 quot ؛ مشكلة كبيرة في هذا المجال - المشكلة الأساسية لعينات دماغية محدودة جدًا 0010010 quot ؛.

0010010 quot؛ أؤمن تمامًا بأن كل شيء في هذه الورقة صحيح ، ولكنه قد لا يكون عالميًا. 0010010 quot؛

يوافق Velmeshev على ذلك قائلاً 0010010 quot ، من المهم بالتأكيد التكاثر في مجموعة بيانات أكبر. 0010010 quot؛ وأضاف ، 0010010 quot ؛ عندما نقارن كميات كبيرة من بيانات التعبير الجيني من عيناتنا بالبيانات التي تم إنشاؤها سابقًا ... هناك عدد كبير من التغييرات الشائعة المتعلقة بنسخ ASD بين مجموعات البيانات ، 0010010 quot قال كريغشتاين والاكتشاف 0010010 أمر مشجع للغاية. 0010010 quot؛ (من bioon.com ، ترجمة hsppharma.com)

مرجع:

Dmitry Velmeshev et al. 0010010 nbsp؛يحدد علم الجينوم أحادي الخلية التغيرات الجزيئية الخاصة بنوع الخلية في مرض التوحد. Science، 2019، doi: 10. 1126 / science.aav 8130.