Wissenschaft: Enthüllt Nervenzelltypen, die mit Autismus verbunden sind

In einer neuen Studie haben Forscher von Forschungseinrichtungen wie der University of California in San Francisco (USA, San Francisco, Kalifornien, USA) mehr als 100 000 Todesfälle bei Menschen mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD) und Menschen ohne ASD. Die nukleare Gehirnsequenzierung von Hinterhirnzellen ergab die Arten von Genen, die bei dieser Krankheit aberrant reguliert werden, und die Arten von Zellen, die eine solche aberrante Regulation erfahren. Diese Ergebnisse helfen, den Fokus der zukünftigen ASD-Forschung auf die wahrscheinlichsten molekularen und zellulären Anomalien zu beschränken. Die relevanten Forschungsergebnisse wurden am 17, 2019 im Science Journal veröffentlicht, und der Titel der Arbeit lautete 0010010 quot; Einzelzellgenomik identifiziert zelltypspezifische molekulare Veränderungen in Autismus 0010010 quot;.

Bild aus der Wissenschaft, 2019, doi: 10. 1126 / science.aav 8130.

0010010 quot; Es verwendet die neueste Technologie, führt Forschungen auf Einzelzellenebene durch, validiert und erweitert frühere Beobachtungen. 0010010 quot; sagte Daniel Geschwind, ein Autismusforscher an der Universität von Kalifornien in Los Angeles (nicht an der neuen Studie beteiligt). Frühere Forschungen haben uns zu einer Auflösung gebracht, die wir noch nie zuvor erreicht haben. 0010010 quot;

Stephan Sanders, Genetiker an der University of California in San Francisco (nicht an der neuen Studie beteiligt), fügte hinzu: 0010010 quot; Dies ist ein Experiment, das durchgeführt werden muss. Auf organisatorischer Ebene werden frühere Forschungsdaten zum Thema Autismus weitgehend reproduziert. . Dann wurde zum ersten Mal untersucht, welche Zelltypen diese Unterschiede machten. 0010010 quot;

Gegenwärtig liegt die Inzidenz von ASD bei Kindern in den USA bei 1 in 60. Diese Krankheit deckt ein breites Spektrum von Erkrankungen ab, die durch Kommunikationsstörungen und soziale Fähigkeiten gekennzeichnet sind. Die Heterogenität von ASD erschwert die molekulare Pathologieforschung. Der Erstautor Dmitry Velmeshev, ein Postdoktorand an der University of California im Labor des Neurologen Arnold Kriegstein in San Francisco, sagte, dass Genexpressionsstudien in post mortem Hirngewebe von Patienten mit ASD durchgeführt wurden identifizierte Wege, die häufig betroffen sind, einschließlich der synaptischen Funktion.

Sanders wies darauf hin, dass frühere Studien ferner eine Tendenz zu einer verminderten neuronalen Genexpression und einer erhöhten Gliazellengenexpression bei ASD nahegelegt haben. Er erklärte jedoch: 0010010 "Es ist unklar, ob diese Änderungen Unterschiede in diesem Teil der Zelle (zum Beispiel relativ wenige Neuronen) oder genetische Anomalien darstellen, die in der Zelle auftreten. 0010010 "

Velmeshev erklärte, dass dies daran liegt, dass 0010010 quot; was die Leute tun, ist viel Genexpressionsforschung, was bedeutet, dass es keinen direkten Weg gibt, bestimmte Zelltypen zu untersuchen. 0010010 quot; Heute haben Velmeshev und Kollegen mithilfe einer neu entwickelten Sequenzierungstechnologie namens Single-Nucleus-RNA-Sequencing mehr als 50, 000 Einzelzellkerne aus der Großhirnrinde von 15 ASD-Patienten und 16 getestet. steuert die Genexpression in mehr als 50, 000 Kernen im Gehirn des Probanden 0010010 # 39;

Nach der automatischen Trennung einzelner Kerne in Tröpfchen, der Strichcode-Markierung und der Sequenzierung von RNA werden die erhaltenen Daten automatisch einzelnen Zellen anhand ihrer Barcodes zugewiesen, sodass die Zelltypen anhand der Expression ihrer Schlüsselmarkergene bestimmt werden können. Auf diese Weise konnte das Team von Velmeshev 0010010 # 39 Zelltypen mit signifikant unterschiedlicher Genexpression zwischen ASD-Patienten und Kontrollpersonen nachweisen.

Sie fanden heraus, dass in Proben von Patienten mit ASD Neuronen im oberen Kortex tendenziell die meisten Genanomalien zeigten und Gene, die an der synaptischen Funktion und Transkription beteiligt waren, am stärksten betroffen waren. Mikroglia, die eine Rolle bei der Immunität des Gehirns spielen, zeigen auch signifikante genetische Anomalien bei Patienten mit ASD, und Mikroglia-Aktivierungsgene und Gene für den Entwicklungs-Transkriptionsfaktor sind am stärksten betroffen.

Dennis Wall, ein ASD-Forscher an der Stanford University School of Medicine (nicht an dieser neuen Forschung beteiligt), sagte: 0010010 quot; Dies ist ein aufregender Fortschritt, und es scheint eine sehr vernünftige und wichtige Studie zu sein ... sehr detailliert und elegant Der Ansatz beschreibt die betroffenen Pfade. Es hilft dabei, einen Bereich hervorzuheben, in dem weitere Forschung erwartet wird. 0010010 quot;

Obwohl Joseph Buxbaum von der Icahn School of Medicine am Mount Sinai in den USA der Ansicht ist, dass 0010010 "dies eine elegante Studie 0010010 " ist, ist er besorgt über die Stichprobengröße. Er sagte ja, es mag mehr als 50 000 Kerne geben, aber sie kamen nur von 15 Patienten. Er fuhr fort, dass dies nicht 0010010 "ist; die Schuld dieser Autoren 0010010 "; spiegelt aber 0010010 "ein großes Problem in diesem Bereich wider - das Grundproblem sehr begrenzter Gehirnproben 0010010 ".

0010010 quot; Ich bin fest davon überzeugt, dass alles in diesem Artikel wahr ist, aber es ist möglicherweise nicht universell. 0010010 quot;

Velmeshev stimmt zu und sagt 0010010 quot; es ist definitiv wichtig, in einem größeren Datensatz zu reproduzieren. 0010010 quot; Er fügte hinzu: 0010010 "Wenn wir große Mengen von Genexpressionsdaten aus unseren Proben mit zuvor generierten Daten vergleichen ... Es gibt eine große Anzahl häufiger ASD-bedingter Transkriptionsänderungen zwischen Datensätzen, 0010010 " Sagte Kriegstein und die Entdeckung 0010010 quot; ist sehr ermutigend. 0010010 quot; (von bioon.com, kompiliere hsppharma.com)

Referenz:

Dmitry Velmeshev et al. 0010010 nbsp;Die Einzelzellgenomik identifiziert zelltypspezifische molekulare Veränderungen bei Autismus. Wissenschaft, 2019, doi: 10. 1126 / science.aav 8130.