Prvi nacrt atlasa razvijajućeg mozga otkriva nove tipove ćelija i ključne gene

Prvi nacrt atlasa razvijajućeg mozga

Međunarodni tim naučnika objavio je prvi nacrt detaljnog atlasa koji mapira nastanak, diferencijaciju i sazrevanje različitih tipova moždanih ćelija od ranih embrionalnih i fetalnih faza do odraslog doba. Rad je objavljen u časopisu Nature i povezanim publikacijama, a nastao je u okviru BRAIN Initiative Cell Atlas Network (BICAN) pri američkom NIH.

O studiji

Istraživanje je obuhvatilo pretežno ljudske i miševe moždane ćelije, uz dopunska ispitivanja na majmunima. Naučnici su mapirali kada se pojedini tipovi ćelija rađaju, kako se diferenciraju i u kojim fazama uključuju ili isključuju određene gene. Cilj je stvoriti sveobuhvatan alat — atlas — koji će omogućiti praćenje razvoja ćelija kroz vreme i prostor unutar različitih moždanih regija.

Glavni nalazi

• Identifikovani su ključni geni koji upravljaju razvojnim procesima u mozgu.
• Otkriveno je više ranije neprepoznatih tipova ćelija, uključujući u neokorteksu i strijatumu.
• Uočen je niz sličnosti u razvoju ćelija između ljudi i životinja, ali i specifičnosti ljudskog razvoja — na primer, produžena diferencijacija kortikalnih ćelija kod ljudi usled dugotrajnog perioda razvoja.
• Jedna od studija ukazuje da se podskup ćelija u nekim ljudskim moždanim tumorima ponaša slično embrionalnim progenitorskim ćelijama, što sugeriše da tumori mogu da „ponovno aktiviraju“ razvojne programe.
• U miševima je već identifikovano više od 5.000 ćelijskih tipova; istraživanje potvrđuje pretpostavku da je slična raznolikost prisutna i u ljudskom mozgu.

"Naš mozak ima na hiljade tipova ćelija sa izuzetnom raznolikošću osobina i funkcija," rekao je Hongkui Zeng iz Allen instituta. "Ovi atlasi nam daju mnogo detaljniji uvid u delove razvijajućeg mozga."

Zašto je ovo važno

Detaljno razumevanje kada i kako se pojedini tipovi ćelija formiraju i koje gene aktiviraju omogućava da se preciznije prouče poremećaji koji nastaju tokom razvoja — kao što su autizam, ADHD i šizofrenija — ali i da se unapredi modelovanje i lečenje moždanih tumora. Ovakav atlas olakšava upoređivanje normalnog i patološkog razvoja, kako u ljudskim uzorcima, tako i u životinjskim modelima bolesti.

Šta sledi

Iako je ovo značajan korak, autori naglašavaju da je pred naučnicima još mnogo posla. Cilj je ne samo identifikacija ćelijskih tipova, već i razumevanje promena koje dovode do neurodevelopmentalnih i neuropsihijatrijskih poremećaja i pronalaženje mogućnosti za genske i ćelijske terapije.

Zaključak: Prvi nacrt atlasa predstavlja važan resurs za neurobiologe i kliničare — pruža mapu razvoja moždanih ćelija koja može pomoći u razumevanju normalnog razvoja, poremećaja i tumora, ali i postavlja temelje za buduća istraživanja i terapijske pristupe.