健康

培養されたミニ脳は自閉症の兆候についての洞察を提供します

いわゆる「ミニ脳」を使用して、研究者らは幼児の脳の成長の背後にある細胞機構について新たな洞察を獲得した。これは自閉症に伴う特徴です。 UNC医学部の遺伝学の専門家であるジェイソン・スタインの研究室の研究では、2つの特定のタイプの脳細胞が発生初期の脳の成長促進に重要な役割を果たしていることが判明した。 ローズ・グラス氏と的場奈々氏が主導するこの研究では、高度な幹細胞技術を利用して、実験室で人間の脳の発達の初期段階を模倣している。結果は次のとおりです 出版された 主要な科学雑誌 Cell Stem Cell で論文を発表し、自閉症などの神経発達障害の研究におけるこのアプローチの可能性を強調しました。 初期のバイオマーカーとしての脳の成長 自閉症は、遺伝的素因、環境の影響、初期の脳発達の異常など、さまざまな危険因子と関連していることが以前から知られていました。近年、特に乳児における脳の成長の加速が、初期のバイオマーカーの可能性として浮上しています。しかし、なぜこのような脳の成長が起こるのかという疑問はほとんど解明されていないままでした。 研究者らは、人間の脳の特定の特徴を模倣した三次元細胞構造である脳オルガノイドを使用して、この疑問を細胞レベルで調査できるようになりました。 「参加者自身から導き出された私たちのモデルは、初期の脳の発達を研究するのに非常に適しているようです」と、現在ボストン小児病院/ハーバード大学医学部で博士研究員として働くグラス氏は述べた。 「これにより、毒素への曝露などの環境要因を系統的に分析することへの扉が開かれます。」 この研究は、家族性自閉症のリスクが高い乳児の脳の発達を20年間にわたって監視してきた米国の大規模共同研究である乳児脳画像研究（IBIS）のデータに基づいている。このコホートから、18 人の参加者から血液サンプルが収集されました。 これらのサンプルから白血球が単離され、多能性幹細胞に「再プログラム」されました。これらの細胞は、事実上あらゆる種類の体細胞に成長することができます。彼らを標的とすることで、彼らは人間の脳の構造と機能の側面を反映する脳オルガノイドに成長しました。 トゥイー細胞タイプ オルガノイドの分析により、神経前駆細胞と脈絡叢の上皮細胞という 2 種類の脳細胞の変化が脳の大きさと強く関連していることが示されました。神経前駆細胞は、ニューロンを含む新しい脳細胞を生成する前駆細胞です。脈絡叢は補助的な役割を果たし、特に脳脊髄液の生成や成長と回復のプロセスのサポートに関与しています。 印象的だったのは、神経前駆細胞における遺伝子発現と脳のサイズの増大との間に明らかな関係があることである。したがって、研究者らは、彼らのオルガノイドモデルが人間の脳の発達を現実的に模倣していることを確認しました。これはさらなる研究にとって重要なステップです。 デジタルでパーソナライズされた洞察 このモデルの検証を受けて、研究チームは現在、新しいアプリケーションに焦点を当てています。これは、これまで自閉症リスクの増加と関連付けられてきた薬剤バルプロ酸（VPA）などの環境要因への出生前曝露の影響を調査するものです。研究者らは、自閉症のある人とない人から採取したオルガノイドを比較することで、遺伝的要因と環境的要因がどのように相互に強化し合うかをより深く理解したいと考えている。 「私たちは現在、自閉症の診断に関連する出生前曝露に焦点を当てています」とスタイン氏は言う。 「私たちは、有毒物質が初期の脳の発達にどのような影響を与えるのか、そして遺伝的リスクがその影響をどのように増幅させるのかを理解したいと考えています。」 この研究は、高度な細胞モデルとデータ分析がニューロケアにおける精密医療にどのように貢献するかを示しています。生物学的プロセスを早期に、そして個人レベルで解明することにより、自閉症のリスクが高い子供たちの早期発見、より的を絞った予防、そして最終的にはより個別化されたケアが可能になるという見通しが生まれます。 アイトラッキング 去年 私たちはについて書きました ラルフ・アドルフ教授は、視線追跡が自閉症を研究し、より深く理解するための最も効果的な方法の 1 つであると考えています。この技術は、画像やビデオを見たときに被験者が何を見ているかを記録します。研究によると、自閉症の人は物やパターンなどの非社会的要素に焦点を当てることが多いのに対し、定型発達の人は主に顔を観察します。これは、社会的認知と感情処理の違いについての貴重な洞察を提供します。 アドルフス氏は、感情と社会認知の研究室で、自閉症を含む社会的行動の神経生物学的基礎を数十年にわたって研究してきました。アイトラッキングは、根底にある認知プロセスについての洞察を提供しますが、コストが高いため、依然として限られた範囲で使用されています。スマートフォンのテクノロジーにより、将来的にはこれがさらにアクセスしやすくなる可能性があります。 #培養されたミニ脳は自閉症の兆候についての洞察を提供します