neurons

Sjúkdómar sem herja á taugakerfið eru oft lítt skilgreindir og erfiðir til rannsókna vegna þess hve erfitt er að taka sýni úr taugakerfi lifandi einstaklinga. Það gefur auga leið að til að skoða taugafrumur sem hafa misst hæfni sína er ekki hægt að pilla burt aðra sem virkar í sjúklingnum. Taugafrumurnar eru nefnilega mikilvægar fyrir einstaklinginn meðan hann lifir og endurnýja sig yfirleitt ekki.

Rannsóknarhópur við Washington University in St. Louis hefur nú búið til verkfæri sem gætu verið mikilvæg lóð á vogaskálar slíkra rannsókna. Verkfærið felst í leið til að umbreyta húðfrumu í hreyfitaugafrumur og það án þess að leiða frumurnar í stofnfrumufasa.

Allar frumur líkamans geyma sama erfðaefnið og hafa eiginleikann til að nota það allt saman. Það sem skilgreinir þær í mismunandi frumugerðir er fyrst og fremst stjórnun á því hvaða hlutar erfðaefnisins eru tjáðir hverju sinni.

Í taugakerfinu eru það m.a. litlar kjarnsýrusameindir sem heita miR-9 og miR-124 sem gegna gríðarstóru hlutverki við að stjórna tjáningu gena. Þessar sameindir sem flokkast undir svokölluð microRNA hafa áhrif á pökkun erfðaefnisins í frumunum.

Þegar miR-9 og miR-124 eru til staðar í frumu er opið fyrir tjáningu á genum sem tengjast taugakerfinu. En það sá rannsóknarhópurinn gerast í húðfrumum sem fengnar voru sem sýni af heilbrigðum einstaklingum.

Þegar rannsóknarhópurinn bætti svo við prótínum, sem heita ISL1 og LHX3 tóku húðfrumurnar að þroskast í átt að hreyfitaugafrumugerð. ISL1 og LHX3 eru svokallaðir umritunarþættir sem þýðir að nærvera þeirra hvetur til tjáningar á ákveðnum genum í erfðamenginu, sem miR-9 og miR-124 hafa í þessu tilfelli haldið ópökkuðu í frumunum.

Þegar við horfum á mannslíkamann finnst okkur kannski fráleitt að breyta frumum í húðinni yfir í taugafrumu en reyndin er sú að taugakerfið og húðin er upprunnið af sama meiði í fósturþroska. Það er m.a. þess vegna tókst hópnum að leiða húðfrumurnar í átt að myndun taugafrumna, án þess að gera þær fyrst að vefjasérhæfðum stofnfrumum.

Í rannsókninni sem hér er rædd var notast við húðfrumur úr heilbrigðum einstaklingum, en það má leiða að því líkur að væri notast við frumur úr einstaklingum sem þjást af einhvers konar taugahrörnunarsjúkdómi mætti sjá ákveðinn mun í t.d. genatjáningu samanborið við frumur úr heilbrigðum einstakling. Þannig væri t.d. möguleiki að skilgreina hvað það er sem fer úrskeiðis þegar um taugahrörnunarsjúkdóm er að ræða.