แบบจำลองเซลล์สำหรับโรคพาร์กินสันประปราย

พื้นหลัง

ในโรคพาร์กินสันที่เสื่อมสภาพของระบบประสาทมีการขาดสารโดพามีนซึ่งเกิดจากการตายของเซลล์ประสาทโดปามีนเนอร์จิก การขาดโดปามีนนำไปสู่อาการที่รู้จักกันดีเช่นอาการสั่นและการเคลื่อนไหวช้า

ประมาณ 5 ถึง 10% ของผู้ป่วยพาร์กินสันมีการกลายพันธุ์เชิงเดี่ยวที่กำหนดไว้เช่นการกลายพันธุ์แบบจุดหรือการทำซ้ำในยีนα-synuclein (SNCA) รู้จักยีนมากกว่าสิบยีน การกลายพันธุ์ที่รู้จักกันทั้งหมดมีเหมือนกันที่โปรตีนα-synuclein ที่กลายพันธุ์จะถูกสะสมไว้ในเซลล์ประสาทโดปามีนเนอร์จิก ระบบทำความสะอาด lysosomal ของเซลล์จะสลายมวลรวมเหล่านี้ตราบเท่าที่พวกมันไม่เด่นชัดเกินไปหรือการทำความสะอาด lysosomal ก็ใช้ได้เช่นกัน

จนถึงขณะนี้มีงานวิจัยเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับรูปแบบของโรคพาร์คินสันแบบประปราย

อย่างไรก็ตามผู้ป่วยพาร์กินสันส่วนใหญ่มีอาการของโรคเป็นระยะ ๆ ซึ่งไม่พบการกลายพันธุ์ของยีน ปัจจัยหลายอย่างดูเหมือนจะรวมกันที่นี่เช่นการผลิตα-synuclein ที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหรือตัวแปรทางพันธุกรรมขนาดเล็กหลายชนิดที่ถือว่าเป็น“ พาร์กินสันที่เกี่ยวข้อง” โดยรวมแล้วตามที่ศาสตราจารย์ดร. med. GünterHöglingerจาก German Society for Neurology (DGN) ตามความรู้ในปัจจุบันยังมีพยาธิวิทยาของ synuclein [1]

"จนถึงขณะนี้การวิจัยได้มุ่งเน้นไปที่โรคพาร์กินสันที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมอย่างชัดเจนเพื่อทำความเข้าใจกลไกพื้นฐานของเซลล์และโมเลกุลตั้งแต่แรก" ศ. โฮลิงเกอร์อธิบาย "เซลล์ไลน์และแบบจำลองสัตว์ได้มาจากสิ่งนี้เพื่อพัฒนาและทดสอบยา"

ตั้งเป้าหมาย

นักวิจัยรอบ ๆ ดร. ในการศึกษาปัจจุบัน Alexander H. Laperle จาก Cedars-Sinai Board of Governors Regenerative Medicine Institute ลอสแองเจลิส (สหรัฐอเมริกา) ได้ตรวจสอบเซลล์เพาะเลี้ยงที่สร้างจากเซลล์จากผู้ป่วย "Young-onset Parkinson's disease" [2]

ระเบียบวิธี

ในการศึกษาการเพาะเลี้ยงเซลล์ถูกสร้างขึ้นจากเซลล์จากผู้ป่วยที่เป็นโรคพาร์กินสันก่อนอายุ 50 ปี (“ โรคพาร์คินสันที่ยังไม่เริ่มมีอาการ”) และผู้ที่ไม่มีความบกพร่องทางพันธุกรรมที่ทราบแน่ชัด นอกจากนี้ยังไม่มีกรณีของพาร์กินสันในครอบครัวของผู้ป่วย

ดำเนินการจัดลำดับจีโนมทั้งหมด นักวิจัยยังได้ทำการเพาะปลูกเซลล์ต้นกำเนิดที่มีจำนวนมาก (iPSC) จากไฟโบรบลาสต์จากผู้ป่วยเหล่านี้นำเข้าสู่ระบบการเพาะเลี้ยงเซลล์และเซลล์ประสาทโดปามิเนอร์จิกที่แตกต่างจากพวกมัน

ผล

การจัดลำดับจีโนมทั้งหมดเผยให้เห็นตัวแปรความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับพาร์กินสันในผู้เข้าร่วมการศึกษาหลายคน

ตรวจพบความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของα-synuclein และ phosphorylated protein kinase Cαในเซลล์ประสาท dopaminergic ที่เพาะเลี้ยง นอกจากนี้เซลล์ยังมีการเผาผลาญไลโซโซมที่ลดลง นอกจากนี้การเพาะเลี้ยงเซลล์ยังช่วยให้สามารถตรวจสอบแนวทางการรักษาใหม่ ๆ ตัวอย่างเช่นนักวิจัยได้เพิ่มตัวกระตุ้นไลโซโซม (phorbol ester, PEP005) ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ซึ่งทำให้การสะสมα-synuclein ทางพยาธิวิทยาลดลง

สรุป

ในการศึกษาของพวกเขานักวิจัยสามารถสร้างแบบจำลองเซลล์ของโรคพาร์คินสันประปรายเป็นครั้งแรกซึ่งสามารถใช้ในการทดสอบยาได้ การศึกษาแสดงให้เห็นว่า phorbol esters เป็นผู้สมัครที่มีแนวโน้ม

ผลการศึกษายังแสดงให้เห็นว่ารูปแบบของโรคพาร์คินสันที่เกิดขึ้นเป็นระยะ ๆ ยังมีความบกพร่องในการฟอกเซลล์ไลโซโซมซึ่งอาจเป็นได้ตั้งแต่แรกเกิด "การพิจารณาต่อไปในอนาคตกลุ่มดาวความเสี่ยงพาร์กินสันหรือคะแนนความเสี่ยงของโรคโพลีเจนิกอาจถูกนำเสนอโดยเป็นส่วนหนึ่งของการตรวจคัดกรองทารกแรกเกิดการเผาผลาญและการบำบัดสำหรับผู้ป่วยที่ได้รับผลกระทบซึ่งเริ่มตั้งแต่ระยะแรก Peter Berlit เลขาธิการ DGN "นอกจากนี้แนวทางใหม่นี้ยังสามารถพัฒนาวิธีการรักษาที่ตรงเป้าหมายสำหรับผู้ป่วยพาร์กินสันทุกคน"