Една стъпка по-близо до лечебните удари
Таламусът е централната превключваща точка в мозъка: със специално обучени нервни клетки (неврони) той получава информацията от сетивните органи, обработва я и я препраща. Изследователи от Института по токсикология и генетика (ITG) в KIT са идентифицирали генетичните фактори Lhx2 и Lhx9, които са отговорни за развитието на тези неврони. Резултатите допринасят значително за разбирането на развитието на таламуса. В дългосрочен план те трябва да помогнат за излекуване след инсулт.
Със 100 милиарда нервни клетки мозъкът е много сложна система. „Искаме да разберем програмата за развитие зад това“, казва д-р. Щефен Шолп от ITG. „Нашата цел е да разберем как се развиват отделните части на мозъка, тоест какво кара прогениторните клетки да се съединяват, за да образуват специализирана мрежа.“ Групата на Шолп в ITG изследва развитието на таламуса. „Това е централната трансформаторна подстанция в мозъка: всичко, което възприемаме от външния свят чрез очите, ушите или усещането за допир, трябва да премине оттук и едва след това се превключва към мозъчната кора, която го обработва.“ в дългосрочен план учените искат да могат да направят това, за да излекуват увредените части на мозъка с тъканна заместваща терапия. Например, ако тъканта е увредена след инсулт, в момента няма начин да се възстанови. "Днес инсултите са най-честата причина за увреждания, придобити в зряла възраст. Поради централната си роля, увреждането на таламуса е особено сериозно", казва Щефен Шолп. „Следователно трябва да намерим стратегия, с която можем да активираме стволовите клетки по такъв начин, че увредената тъкан да може да бъде заменена отново.“ Сега учените са направили важна стъпка: с Lhx2 и Lhx9 те са изследвали и двата фактора в изследванията на зебрата идентифицирани, които контролират развитието на невроните в таламуса.
„Без тези фактори се създава таламус, в който се помещават само недиференцирани нервни клетки – тоест на клетките предшественици липсва информацията, необходима за специализация“, обяснява биологът. Анализът на развитието на мозъка на рибата зебра позволява да се направят заключения за развитието на всички гръбначни животни, включително хората. Групата публикува резултатите си в текущия брой на списанието „PLoS Biology“.
В същото проучване Шолп и неговият екип идентифицираха друг фактор, който действа като „лепило“ в таламуса: молекулата на клетъчна адхезия Pcdh10b гарантира, че таламусът се развива без смесване с околните части на мозъка. Ако този фактор липсва, невроните се развиват правилно, но вече не могат да намерят целевата си област. Целта на изследователите сега е да активират тези фактори - първо в съда за култура (in vitro) в недиференцирани клетки, така че да се образува нова таламична тъкан. В тясно сътрудничество с инженерите биолозите вече са разработили двуизмерни системи за клетъчна култура, а през януари ще стартират проект за 3-D клетъчна култура. „KIT ни предлага много добри възможности тук: успоредно с нашите изследвания, учените по материали работят върху разработването на голямо разнообразие от биоматериали (биополимери), които тестваме в експерименти в блюдото за култура“, казва Шолп.
За бъдещето, Dr. Steffen Scholpp лек за пациенти с инсулт за възможно. „Това със сигурност няма да е толкова далеч през следващите няколко години. В самия край обаче целта е да може да се извлекат спящи стволови клетки от пациент с инсулт, след това - извън тялото - да се включи специфичната биологична програма за развитие в тези клетки и накрая да се върнат в позицията на увредената тъкан. Това би било истинско лечение."
Германската изследователска фондация (DFG) финансира Dr. Щефен Шолп в програмата Emmy Noether за пет години с 1,3 милиона евро. С тази програма тя подкрепя млади учени в създаването на собствена работна група. В Dr. Екипът на Steffen Scholpp в момента проучва трима докторанти, един постдоктор, един технически служител и двама магистри.
Технологичният институт в Карлсруе (KIT) е публична корпорация съгласно законите на провинция Баден-Вюртемберг. Той изпълнява както мисията на университет, така и мисията на национален изследователски център в Асоциацията Хелмхолц. KIT преследва своите задачи в триъгълника на знанието изследване – преподаване – иновация.
Източник: Карлсруе [KIT]
