Araştırma için İnsan Beyin Hücreleri Oluşturmanın Hayvansız Bir Yöntemi

Özet: Araştırmacılar, hayvan kaynaklı bileşenler kullanmadan SH-SY5Y hücrelerinden glutamaterjik nöronal hücreler oluşturmak için yeni bir yöntem geliştirdiler. Yeni teknik, B-27 büyüme takviyesini yeniden kullanır. Araştırmacılar, SH-SY5Y hücrelerinin ilk kez glutamaterjik nöronal hücrelere dönüştürüldüğünü bildirdi.

Kaynak: Exeter Üniversitesi

Bir Exeter Üniversitesi mezunu, sinirbilimcilerin beyin gelişimini incelemek için insan nöronu benzeri hücreler üretebilecekleri yeni, hayvansız bir yöntem keşfetti.

2021’de Exeter’de Tıp Bilimleri bölümünden mezun olan Emily Rose-Martin, Animal Free Research UK Yaz Öğrencilik Programına katılırken bu keşfi yaptı.

Şu anda, bilim adamları beyin hastalıklarını incelemek için genellikle kemirgenlerden alınan beyin hücrelerini kullanıyorlar – ancak sınırlamalardan biri, sonuçların her zaman insan beynine yansımamasıdır.

Exeter Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde Profesör Asami Oguro-Ando’nun laboratuvarında çalışan Emily, hayvan araştırmalarına dayanmayan bir tür beyin hücresi yaratmanın yeni bir yolunu keşfetti. Yeni yöntemle oluşturulan hücreler insana benzer, bu da onları kullanan araştırmaların insanlarda fayda sağlama olasılığını artırıyor.

Yeni yöntem, yayınlanan bir araştırma makalesinde özetlenmiştir. Farmakolojide Sınırlar, yeni yöntemi dünya çapındaki bilim insanlarının kullanımına sunmak.

Emily şunları söyledi: “Mezun olduktan kısa bir süre sonra bilime gerçekten katkıda bulunabilecek bir keşif yapan bir ekibin önemli bir parçası olmak çok heyecan verici. Bu yeni model sistemin sinirbilimciler için değerli bir araç olabileceğinden inanılmaz derecede gurur duyuyorum. Umarım beyin bozukluklarından etkilenen insanların semptomlarını daha iyi yönetmelerine ve yaşam kalitelerini iyileştirmelerine yardımcı olacak yeni terapötiklerin geliştirilmesini hızlandıracaktır.”

Nöronlar, bilgiyi işlemek için bağlantı ağları oluşturan beyindeki ana hücre tiplerinden biridir. Beyinde, hepsi bu ağlarda farklı işlevlere ve iletişim biçimlerine sahip birçok farklı nöron türü vardır.

Glutamaterjik nöronlar, Şizofreni veya Otizm gibi çeşitli beyin bozukluklarından etkilenen nöronların ana alt tiplerinden biridir. Glutamaterjik nöronlar, diğer nöronların aktivitesini artırabilen ve böylece beyindeki hücrelerin iletişim ve fonksiyonlarını kontrol etmede önemli bir rol oynayan özel hücrelerdir.

Bu hücrelerin hastalıktaki rolünü araştırmak için, sinirbilimciler ya kemirgen nöronlarını ya da SH-SY5Y hücreleri olarak adlandırılan insan beyin hücrelerini inceleyebilirler. Doğru koşullar altında SH-SY5Y hücreleri, farklı alt tiplerdeki olgun nöron benzeri hücrelere dönüştürülebilir.

Bununla birlikte, şimdiye kadar bilim adamları, SH-SY5Y hücrelerini glutamaterjik hücrelere dönüştüremedi ve beyin bozukluğu araştırmalarındaki potansiyellerini sınırladı.

Emily’nin projesi sırasında SH-SY5Y hücrelerinden glutamaterjik nöronal hücreler yaratmak için yeni bir yöntem keşfetti. Bu teknik, nöronları büyütmek için yaygın olarak kullanılan bir büyüme takviyesini (B-27 olarak bilinir) yeniden amaçlar ve SH-SY5Y hücrelerinin glutamaterjik nöron benzeri hücrelere dönüştürüldüğü ilk zamandır. Bu yeni yöntem, herhangi bir hayvandan türetilmiş bileşenin kullanılmasını gerektirmediğinden, onu tamamen hayvanlardan arındırıyor.

Araştırmayı yöneten Profesör Asami Oguro-Ando, ​​araştırmalarda yeni beyin hücreleri modelinin kullanılmasının, kök hücre kullanmak gibi alternatiflerden çok daha ucuz olacağını ve yeni tedavi arayışlarını hızlandırabileceğini söyledi.

Dedi ki: “Emily’nin “hücre modeli, nörobilimcilere sağlıklı beyin işlevinde glutamaterjik nöronların işlevini ve bunun beyin hastalıkları veya bozukluklarında nasıl yanlış gittiğini incelemek için yeni bir araç sunuyor.

“Bu hücrelerin genetik olarak değiştirilmesi basit, yani bilim adamları, hastalık riski genlerinin glutmaterjik nöronların işlevini nasıl etkilediğini araştırmak için bu modeli kolayca uyarlayabilirler.

“Bu model aynı zamanda oldukça uygun maliyetlidir ve bilim adamlarının farmakolojik toksisite çalışmalarında nöronlar üzerindeki ilaçların veya yeni tedavilerin güvenliğini test etmek için kullanılabilecek çok sayıda nöronal hücre üretmesine olanak tanır.”

Profesör Oguro-Ando, ​​Animal Free Research UK’e Yaz Öğrenciliği Programına fon sağladığı için teşekkür etti. Emily’nin projesi, eski Exeter Tıp Bilimleri mezunu Josan Gandawijaya’nın şimdi onun süpervizörü olan çalışmasına dayanıyor. Laboratuar, Emily’nin denetleyeceği, öğrencilik için yeni bir Exeter Tıp Bilimleri mezunu Lucy Binninger’i ağırlamak üzere.

Profesör Oguro-Ando şunları söyledi: “Bu, lisans derecelerinden doğrudan ilginç, son teknoloji araştırmalara ve kariyer ilerleme beklentilerine kadar gelen oldukça yetkin öğrencilerden oluşan inanılmaz bir boru hattıdır. Bu harika bir model.”

Bu sinirbilim araştırma haberleri hakkında

Soyut

B-27 takviyesi kullanan glutamaterjik SH-SY5Y nöron benzeri hücreler üretmek için yeni bir yöntem

İnsan SH-SY5Y nöroblastom hücre dizisi, sinirbilim araştırmalarında bir nöronal hücre modeli olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Nöron benzeri bir duruma farklılaşmanın ardından SH-SY5Y hücreleri, nöronlara morfolojik olarak daha benzer hale gelir ve fonksiyonel sinapslar oluşturur. Önceki çalışmalar SH-SY5Y hücrelerini kolinerjik, dopaminerjik ve adrenerjik kaderlere göre ayırt etmeyi başarmıştı.

Bununla birlikte, diğer nöronal alt tipler (örn., glutamaterjik, GABAerjik) de nörolojik bozukluklarda yer aldığından hastalık modellemedeki uygulamaları sınırlı kalır ve farklılaşmış SH-SY5Y hücrelerinin bu alt tiplerini oluşturmak için mevcut protokoller mevcut değildir.