小鼠和其他哺乳动物中型患者病毒操纵的新策略

小鼠和其他哺乳动物中型患者病毒操纵的新策略
在猕猴的皮质中快速尖峰型互联网的高分辨率共聚焦图像。由于其暴露于该研究中描述的AAV-E2-GFP,该神经元表达了一种填充他膜的绿色病毒记者,揭示其近端形态。红色信号证实存在帕瓦尔白蛋白,该基因仅在该中间核的这种亚型中表达。靶向和操纵特定类型的神经元的能力对于了解脑功能并开发新的治疗方法来治疗CNS障碍。Dimidschstein实验室的工作描述了一系列新的基因调节序列,其限制了病毒转基因对特定的中间核亚型的表达,允许精确可视化和操纵其从小鼠到人类的神经元活性。信用:杰西卡林。

在特定情况下或在特定细胞群体下检查由基因组产生的RNA转录物的大规模研究最近导致了令人迷人的新观察。这些观察结果可以有助于了解与特异性神经精神障碍相关的基因在不同类型的细胞内表达。

为了设计有效的神经精神疾病治疗,医学专家首先需要能够更好地了解神经和神经与他们相关联。这可以通过靶向和操纵人类大脑中的特定神经元亚型来实现,和其他哺乳动物为了研究动物的行为并鉴定可能在特定神经精神障碍中发挥作用的细胞。

斯坦利精神病学研究中心的研究人员(广泛的研究所)和美国其他机构最近设计了一种新的病毒工具,用于操纵小鼠,非人类灵长类动物和人类的内部。他们的方法,在发表的一篇文章中概述自然神经科学,需要使用通过鉴定限制病毒表达到所需靶细胞类型的DNA的短序列而开发的病毒载体。

“我们专注于我们对特定类型的细胞:快速飙升的互联网,”耶和华Dimidschstein“曾迈出了这项研究的团队负责人,告诉Medical Xpress。bob游戏“这些神经元对局部网络产生了强大的抑制控制水平,并且它们的功能障碍直接涉及神经系统和神经精神疾病,包括Dravet综合征,局灶性癫痫,ASD和精神分裂症。因此,对他们的活动进行控制特别感兴趣对于基础研究和临床应用。“

由Dimidschstein和他的同事进行的研究的主要目标是开发一种病毒工具,可用于研究不同神经精神障碍的神经内衬在广泛的环境中。为此,研究人员使用了一类称为腺相关病毒的病毒载体,其可用于进行研究并对人类进行基因治疗。

"Engineering recombinant adeno-associated viruses (rAAVs) to target specific subtypes of cells in mice would undoubtedly make the life of researchers easier (i.e., anyone will favor a simple virus injection over the generation of complex transgenic lines), but the real impact will come from the adoption of these tools in species where genetic access is limited," Dimidschstein said. "We thus focused our efforts on identifying regulatory sequences with a high degree of conservation across mammalian genomes."

Dimidschstein和他的同事们雇用的战略似乎非常有用。事实上,发现他们鉴定的病毒载体在各种物种中保留了它们的特异性,包括大鼠,Marmosets,Macaques和人类。

为了证明对人类的载体的特异性,研究人员直接对人脑组织进行实验。他们使用从正在进行切除手术的患者收集的薄组织样本,然后在培养条件下保持并暴露于病毒。这允许他们探讨其病毒载体对人类的适用性,具有相当高的信心,收集载体实际上可以具有治疗用途的证据。

“我们的增强剂提供了目标和选择性地操纵三个功能鲜明的神经元人群的方法,”Dimidschstein说。“因为该方法不依赖于使用复杂的遗传策略,因此可以在物种中使用这些工具,并且神经科学群落可以使用这些细胞类型在正常和病理背景下的作用。例如,他们参与小鼠与非人类灵长类动物的皮质功能的比较(直到现在)可能导致富有魅力的发现。“

发现它们鉴定的增强剂至少部分是负责控制在快速飙升的中间群脑中SCN1A的表达。同时表明快速飙升的中间核的异常功能在Dravet综合征(严重形式的癫痫症)中起着关键作用,而表达SCN1A基因的其他神经元群也可能影响其过程。

精确地绘制不同脑区内的监管要素的活动,使用该团队设计的策略可能导致新发现神经元在Dravet综合征和其他神经精神障碍中的作用。这可能最终帮助开发对这些疾病的更有效和综合治疗方法。

“到目前为止,遗传学研究几乎完全集中在改变基因编码序列的改变。现在已经达到了系统地查询了非编码区的监管作用,开辟了系统地绘制疾病的可能性 -“Dimidschstein表示,导致导致神经疾病导致神经疾病的非编码突变。“我们的方法通过提供系统的方法来补充这一点,以确定特定基因的非编码区域的监管函数。”

Dimidschstein和他的同事撰写的最新文件介绍了一个有希望的方法,很快就可以用来调查不同的神经和遗传利用更深入,这是基于使用腺相关病毒载体的使用。研究人员现在正在努力识别,开发和验证可用于操纵人脑中的其他神经元种群的替代病毒工具。

“通过缩放我们的努力,我们打算为神经科学界开发一个工具箱,以获得无论具有前所未有的特异性的人类在内的物种是否有任何神经元亚群,”Dimidschstein表示。“这些努力构成了期待已久的关键,将解锁精密药物和基因治疗的潜力。”


进一步探索

研究人员在神经电路映射中发布了病毒示踪剂的新指南

更多信息:小鼠,非人类灵长类动物和人类功能性不同的中间核的病毒操纵。自然神经科学(2020)。DOI:10.1038 / S41593-020-0692-9
信息信息: 自然神经科学

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引文:小鼠和其他哺乳动物中型细胞间病毒操作的新策略(2020年,9月16日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2020-09-术语中检索2021年1月20日2021年。HTML.
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