Mga ugat ng mental at neurodegenerative disorder na matatagpuan sa pagbuo ng selula ng utak ng pangsanggol

Ang mga pinagmulan ng ilang neuropsychiatric disorder, gaya ng autism, bipolar disorder o depression, pati na rin ang ilang neurodegenerative na sakit, gaya ng Alzheimer's at Parkinson's, ay maaaring napakaaga sa pag-unlad ng fetal brain. Iyon ay, mas maaga kaysa sa naunang naisip, ayon sa isang pag-aaral ng Institute for Research sa Hospital del Mar at Yale University, na inilathala sa journal Nature Communications.

Nakatuon ang gawain "sa paghahanap ng mga pinagmulan ng mga sakit sa isip sa pinakamaagang yugto ng pag-unlad ng fetus, lalo na sa mga brain stem cell," paliwanag ni Dr. Gabriel Santpere, isang researcher sa Miguel Servet Program at coordinator ng Neurogenomics Research Group sa Biomedical Informatics Program ng Istituto Investigaciones Hospital del Mar, isang collaborative group sa Pompeu Fabra University.

Upang gawin ito, gumamit sila ng isang listahan ng halos 3,000 genes na nauugnay sa mga sakit na neuropsychiatric, neurodegenerative pathologies at cortical malformations, at ginawang modelo ang epekto ng pagbabago ng mga ito sa mga cell na kasangkot sa pag-unlad ng utak. Ang mga resulta ay nagpapakita na marami sa mga gene na ito ay gumagana nang maaga sa pagbuo ng pangsanggol sa mga stem cell - ang mga precursor na humuhubog sa utak, lumilikha ng mga neuron at ang mga istrukturang sumusuporta sa kanila.

Ang pagkamit nito ay hindi madaling gawain. Ang yugtong ito ng pag-unlad ng utak ay napakahirap pag-aralan. Para sa kadahilanang ito, pinagsama ng mga mananaliksik ang isang kayamanan ng data mula sa utak ng tao at mouse, pati na rin ang data mula sa mga modelo ng in vitro cell.

Tulad ng sinabi ni Dr. Nicola Micali, isang associate researcher sa lab ni Dr. Pasko Rakic sa Yale at co-leader ng pag-aaral, "Karaniwang pinag-aaralan ng mga siyentipiko ang mga gene para sa sakit sa pag-iisip sa mga nasa hustong gulang, ngunit sa gawaing ito nalaman namin na marami sa mga gene na ito ay aktibo na sa maagang pag-unlad ng utak ng sanggol, at ang mga pagbabago sa mga ito ay maaaring makaapekto sa pag-unlad ng utak at mag-ambag sa mga sakit sa pag-iisip mamaya sa buhay."

Ang pag-aaral ay nagmodelo ng mga partikular na network ng regulasyon para sa bawat uri ng cell na kasangkot sa pag-unlad ng utak upang makita kung paano nakakaapekto ang pag-activate o pag-deactivate ng mga nasuri na gene na nauugnay sa iba't ibang mga sakit sa utak na nakakaapekto sa mga progenitor cell sa iba't ibang yugto. Ito ay nagpapahintulot sa kanila na obserbahan ang kahalagahan ng bawat gene sa pagbuo ng mga karamdaman na nagdudulot ng iba't ibang sakit. Ang listahan ay mula sa microcephaly at hydrocephalus hanggang autism, depression, bipolar disorder, anorexia o schizophrenia, at kasama rin ang Alzheimer's at Parkinson's disease.

Ang lahat ng mga pathologies na ito ay natagpuan na may kinalaman sa mga gene na kasangkot sa mga pinakaunang yugto ng pag-unlad ng utak, kapag ang mga neural stem cell ay aktibo. "Kami ay sumasaklaw sa isang malawak na hanay ng mga sakit na ang utak ay maaaring magdusa mula sa at pag-aaral kung paano ang mga gene na kasangkot sa mga kundisyong ito ay kumikilos sa neural stem cell," dagdag ni Joel Mato-Blanco, isang mananaliksik sa Institute of Research sa Hospital del Mar.

Kasabay nito, itinuturo niya na ang gawain ay "tinutukoy ang mga window ng oras at mga uri ng cell kung saan ang pagkilos ng mga gene na ito ay pinakamahalaga, na nagpapahiwatig kung kailan at saan ita-target ang pag-andar ng mga gene na ito."

Ang pagkakaroon ng impormasyong ito "ay kapaki-pakinabang para sa pag-unawa sa mga pinagmulan ng mga sakit na nakakaapekto sa cerebral cortex, iyon ay, kung paano ang mga pagbabago sa genetic ay nababago sa mga pathologies na ito," sabi ni Dr. Santpere.

Ang pag-unawa sa mga mekanismong ito at ang papel ng bawat gene sa bawat sakit ay maaaring makatulong sa pagbuo ng mga naka-target na therapy na nagta-target sa kanila, na nagbubukas ng mga pagkakataon para sa gene therapy at naka-personalize na paggamot.