Organoid-Modell des Vorderhirns zeigt typische Veränderungen von Autismus
2021
Columbia University, New York, USA
Organoide des Vorderhirns, die aus induzierten pluripotenten Stammzellen von Patienten mit einer symptomatischen Form von Autismus-Spektrum-Störung (ASD) mit einer Mutation in CNTNAP2 erzeugt wurden, wurden verwendet, um deren Auswirkungen auf die embryonale kortikale Entwicklung zu untersuchen. Patienten mit dieser Mutation weisen klinische Merkmale eines übermäßigen Gehirnwachstums auf. Die aus Patienten gewonnenen Organoide wiesen eine Zunahme des Volumens und der Gesamtzellzahl auf, die auf eine verstärkte Proliferation neuraler Vorläuferzellen zurückzuführen ist. Die Einzelzell-RNA-Sequenzierung ergab, dass PFC-exzitatorische Neuronen die wichtigsten Zelltypen sind, die CNTNAP2 exprimieren. Eine Gen-Ontologie-Analyse der differenziell exprimierten Gene (DEgene) bestätigt die abweichende Zellproliferation. Darüber hinaus sind die DEgene für ASD-assoziierte Gene angereichert. Die zelltypspezifischen Signaturgene der CNTNAP2-exprimierenden Neuronen sind mit klinischen Phänotypen verbunden, die zuvor bei Patienten beschrieben wurden. Die Phänotypen des organoiden Überwachstums konnten nach Korrektur der Mutation mit CRISPR-Cas9 weitgehend aufgehoben werden. Dieses CNTNAP2-Organoid-Modell bietet die Möglichkeit für weitere mechanistische Untersuchungen und die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien für ASD.
Cortical overgrowth in a preclinical forebrain organoid model of CNTNAP2-associated autism spectrum disorder
Sander Markx, Bin Xu
Eingestellt am: 01.03.2022
[1] https://www.nature.com/articles/s41467-021-24358-4
