'Kleine hersenen' onthullen triggers van dementie
In een laboratorium gekweekte hersenorganoïden, zoals de hier getoonde dwarsdoorsnede, willen de basis vormen voor vroege gentherapieën tegen leeftijdsgebonden ziekten zoals dementie.
Het behandelen van leeftijdsgebonden ziekten zoals dementie is een uitdaging voor de geneeskunde. Enerzijds worden steeds meer mensen door deze ziekten getroffen vanwege de langere levensverwachting. Aan de andere kant is er een gebrek aan effectieve behandelingen en genezingen, vooral voor neurodegeneratieve ziekten.
Dit is waar hersenorganoïden zoals die getoond in de dwarsdoorsnede hierboven een rol gaan spelen. Ze maken het mogelijk om uit stamcellen op maat gemaakte minihersenen te kweken. Afhankelijk van de gebruikte broncellen is het mogelijk om specifiek het effect van bepaalde genetische mutaties en ziekteverwekkende genen te onderzoeken.
Met behulp van een dergelijk model hebben onderzoekers van de Universiteit van Bath nu de effecten van veranderingen in het angiogenine (ANG) gen bestudeerd. Het wordt geassocieerd met ziekten die vaak voorkomen bij het ouder worden, waaronder frontotemporale dementie, motorneuronziekte en de ziekte van Parkinson. In eerder werk had het team van Vasantha Subramanian al ontdekt dat ANG een beschermend effect heeft op neuronen als het gen intact is. Daarentegen maakt de mutante vorm van het gen neuronen kwetsbaarder voor stress, wat leidt tot voortijdige celdood.
In hun laatste onderzoek onderzochten Subramanian en haar collega's hoe een gemuteerd ANG-gen de ontwikkeling van de hersenen beïnvloedt. Om dit te doen, kweekten ze hersenorganoïden uit stamcellen met en zonder deze mutatie. Er is aangetoond dat ANG een belangrijke rol speelt in hoe snel stamcellen zich tot neuronen ontwikkelen. In zijn gemuteerde vorm zorgt het gen ervoor dat stamcellen langer in hun ongedifferentieerde staat blijven. Deze vertraging leidt tot merkbare defecten in de zenuwcellen en kan later in het leven tot ziekten leiden, meldde het team.
Voor onderzoekers betekent dit vooral een stap in de goede richting naar een vroege behandeling van ouderdomsziekten. “Ik voorzie een tijd waarin we mensen identificeren die risico lopen op deze ziekten, ze screenen op genetische mutaties en vroege gentherapie aanbieden om de defecten te corrigeren”, zegt Subramanian.