Νέο εργαλείο ιικού φορέα θα επεκτείνει την έρευνα επί των νευρωνικών κυκλωμάτων

Επιστήμονες από την ερευνητική Πανεπιστημιούπολη Janelia του Ιατρικού Ινστιτούτου Howard Hughes και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley έχουν αναπτύξει ένα νέο ισχυρό εργαλείο για τους νευροεπιστήμονες, έναν ιικό φορέα που ονομάζεται rAAV2-retro, ο οποίος εισέρχεται αποτελεσματικά και «ταξιδεύει» διαμέσου μακρών νευρωνικών προσεκβολών που συνδέουν διάφορες περιοχές του εγκεφάλου. Γενετικά κωδικοποιημένα εργαλεία για την επισήμανση των κυττάρων, για την παρακολούθηση ή για τη διαχείριση της δραστηριότητάς τους, μπορούν να συσκευαστούν μέσα σε αυτόν τον ιικό φορέα και να αποδοθούν σε ομάδες νευρώνων σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου, δημιουργώντας νέες ευκαιρίες για τη μελέτη μεγάλης κλίμακας νευρωνικών δικτύων.

Στο παρελθόν είχαν χρησιμοποιηθεί χημικές βαφές για να απεικονίσουν τις προβολές των νευρώνων. Ωστόσο, ένας ιικός φορέας μεταφέρεται εξίσου αποτελεσματικά μέσα στους νευρώνες από ότι οι χημικές βαφές, έχοντας ένα διακριτό πλεονέκτημα: μπορεί να μεταφέρει γενετικό φορτίο στα κύτταρα που μολύνει. «Έχουμε πραγματοποιήσει εμπεριστατωμένη ανάλυση για να αποδείξουμε ότι αυτό το εργαλείο είναι πιο αποτελεσματικό από οτιδήποτε άλλο διαθέσιμο, και, με βάση τα αποτελέσματα συναδέλφων μας στο κομμάτι της νευρολογικής έρευνας, πιστεύουμε ότι θα επεκτείνουμε το πεδίο εφαρμογής της έρευνας των νευρωνικών κυκλωμάτων”, λέει η Alla Karpova επικεφαλής της ομάδας Janelia, η οποία ηγήθηκε της μεγάλης προσπάθειας για την ανάπτυξη και  δοκιμή του RAAV2-retro. Τελικά, η Karpova και οι συνεργάτες της λένε, ο φορέας RAAV2-retro θα μπορούσε επίσης να επιτρέψει αποτελεσματικές γονιδιακές θεραπείες στα κύτταρα που επηρεάζονται από νευρο-εκφυλιστικές νόσους.

Η Karpova λέει ότι το νέο εργαλείο μπορεί να βοηθήσει τους νευροεπιστήμονες που προσπαθούν να διαλευκάνουν το πώς τα νευρωνικά κυκλώματα μεταφέρουν πληροφορίες σε όλο τον εγκέφαλο. Οι νευρωνικές προσεκβολές  που συνδέουν απομακρυσμένα τμήματα του εγκεφάλου είναι άρρηκτα διαπλεγμένες μεταξύ τους και είναι δύσκολο να διαχειριστείς συγκεκριμένες ομάδες κυττάρων επιλεκτικά για να μελετήσεις τη λειτουργία τους. “Είναι αρκετά σαφές ότι οι νευρωνικές προσεκβολές είναι ένα ουσιαστικό στοιχείο των δικτύων μεγάλης κλίμακας νευρωνικών δικτύων. Αλλά η κατανόηση του ακριβούς ρόλου τους είναι δύσκολη. Απαιτεί και τη διάκριση γενετικών στοιχείων σε διάφορες ομάδες υποπληθυσμών,” λέει ο Karpova.

Ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Gowan Tervo οδήγησε την προσπάθεια να βρει έναν ιό που επιδεικνύει αποτελεσματική ανάδρομη μεταφορά, δηλαδή από τις συνάψεις προς το σώμα των νευρώνων στον εγκέφαλο των ποντικιών.  Και επινόησε μια μέθοδο διαλογής που δοκιμάζει την ικανότητά των ιών να «ταξιδέψουν» διαμέσου δύο διαφορετικών συστοιχιών νευρώνων που διέσχιζαν μακρές αποστάσεις. Μετά την ένεση διαφόρων ιών στις θέσεις όπου αυτά τα κύτταρα στέλνουν τα σήματά τους, ο Tervo και οι συνεργάτες του περίμεναν τρεις εβδομάδες, δίνοντας το χρόνο στους ιούς να εξαπλωθούν. Στη συνέχεια  συνέλεγαν τους ιούς που ήταν πάρα πολύ ικανοί να διασχίζουν σε όσο το δυνατόν μεγαλύτερη απόσταση του νευρώνες». Μετά από αυτή την προσπάθεια η ομάδα επέλεξε τον RAAV2-retro που είχε την καλύτερη επίδοση στη δοκιμασία τους και συμπέραναν ότι αυτό είναι το καλύτερο τρέχων εργαλείο για επιλεκτική πρόσβαση σε ομάδες νευρώνων βάσει του δικτύου των νευρωνικών τους προσεκβολών.

Πληροφορίες για την κίρρωση του ήπατος και για το αν αντιμετωπίζεται;

Πώς ξεκινά η διαδικασία της γήρανσης;