在培养皿中癫痫:干细胞研究揭示了疾病的起源的线索和可能的治疗

一个新的干细胞的方法来研究癫痫已经产生了一个令人惊讶的发现是什么原因导致这种疾病的一种形式,和可能有助于寻找更好的药物来治疗各种疾病发作。

由一组科学家发现,报道来自密歇根大学医学院和同事,使用这一技术,能被称为“癫痫在培养皿中”。

通过将皮肤细胞癫痫患者的干细胞,然后将这些干细胞转化为神经元,或大脑神经细胞,团队创建了一个小型测试为癫痫。他们甚至可以测量细胞被发送的信号,通过小门户称为钠离子通道。

在神经元的细胞中提取出来的孩子有严重的,叫做Dravet的罕见遗传形式的癫痫综合征,研究者报告异常高水平的钠电流活动。他们看到自发的沟通和兴奋过度,有可能引发癫痫发作。神经元由人们的皮肤细胞没有癫痫显示,这一切不正常的活动。

他们报告结果在网上神经病学年鉴,进一步的工作来创建细胞的诱导多功能干细胞系其他遗传形式的癫痫患者。这项工作是由美国国立卫生研究院的资助,美国癫痫协会,癫痫基金会和密歇根大学。

这项新发现不同于其他科学家看到了什么mice-demonstrating学习细胞由人类癫痫患者的重要性。因为细胞来自患者,他们包含了标志出现在最Dravet综合症患者:SCN1A新突变,基因编码关键的钠通道蛋白叫Nav1.1。突变的数量减少渠道在患者的大脑正常数量的一半。

“通过这项技术,我们可以研究相似患者自己的细胞大脑细胞说:“不做脑活检,资深作者和组长杰克m .家长,医学博士,密歇根大学的神经学教授和研究员弗吉尼亚州安阿伯市医疗保健系统。“看来这些细胞被给予过多的补偿损失的渠道由于突变。这些不同的诱导神经元建模的良好前景癫痫疾病,潜在筛选药物。”

新论文,家长,博士后Yu Liu博士及其合作者罗莉•艾森,博士,药理学和分子和综合生理学教授在密歇根大学,和米里亚姆Meisler博士,著名大学密歇根大学人类遗传学教授,报告引人注目的发现什么是发生在细胞层面的神经元Dravet综合症患者突变SCN1A基因。

他们也证明了效果是植根于发生后功能基因的减少是由于突变,尽管他们还不知道为什么这个通道的神经细胞过度补偿部分损失。

,他们发现神经元没有显示兴奋过度的迹象后的头几周,他们变得一致的事实Dravet综合症患儿往往不受第一次发作,直到他们几个月的历史。

“此外,繁殖的癫痫神经元的过度活跃在这些细胞培养表明,有一个内在的变化不依赖于输入的神经元电路在大脑中,”合著者Meisler说。

平台测试药物

许多Dravet病人不适应当前癫痫药物,使迫切寻找新的选项。他们的生活不断根据癫痫的风险威胁,原因不明的猝死在癫痫,他们从来不会放弃他们的条件,延迟他们的发展,通常需要全天24小时的护理。

“处理病人的家庭,和翻译我们的钠离子通道研究儿科疾病,使我们的基础科学工作更为直接和重要,”•艾森说的科学顾问委员会是连同Meisler Dravet综合征的基础。父母,同时也是密歇根大学的综合癫痫计划,最近被荣幸的基础。

这个团队现在正努力筛选特定化合物seizure-calming Dravet综合症的潜力,通过测试对细胞的影响在培养皿中“癫痫”模型。美国国立卫生研究院使得图书馆的药物经美国食品和药物管理局批准用于研究人员使用具有潜在允许老药有第二人生治疗一个完全不同的疾病从他们最初的意图。

父母和他的同事们希望确定药物影响钠离子通道的某些方面,看看他们是否可以抑制钠电流和平静兴奋过度。团队正在探索新技术,可以使这个过程更快,使用微电极和calcium-sensitive染料。他们也希望使用模型来研究非遗传性的潜在药物形式的癫痫。

有一个研究小组,包括诱导多功能干细胞生物学的专家,钠离子通道生理学和癫痫遗传专业帮助的研究进展,家长笔记。“癫痫疾病的大脑是一个复杂的网络,”他说。“团队科学来解决它。”

患者作为研究团队的一部分

密歇根大学团队的研究不可能没有Dravet综合症患者和其他基因的参与形式的癫痫,和他们的父母。

超过100人加入了国际离子通道癫痫患者注册,这是基于在密歇根大学和迈阿密儿童医院Dravet综合症基金会和资助的,发现冰癫痫联盟。研究人员希望能够进行潜在的药物临床试验与参与这些病人和其他人。

与此同时,其他遗传性神经系统疾病患者也可以帮助密歇根大学科学家发现更多关于他们的条件下,通过参与其他努力创建从皮肤细胞诱导的神经元。父母和他的团队与其他几个密歇根大学教师创建从皮肤干细胞系细胞由其他疾病患者提供包括形式的共济失调和lysosmal存储疾病。