Mit Glia anreicherte Hirn-Organoide zur Modellierung von Multipler Sklerose
2024
IRCCS San Raffaele Scientific Institute, Milan, Italien
Die Rolle der Glia des Zentralnervensystems (ZNS) bei der Aufrechterhaltung einer autonomen Entzündung und dem Fortschreiten der klinischen Entwicklung bei Multipler Sklerose (MS) gewinnt zunehmend an wissenschaftlichem Interesse. Hier wurde ein auf einem einzigen Transkriptionsfaktor (SOX10) basierendes Protokoll angewandt, um die Differenzierung von Oligodendrozyten aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSC), die aus neuralen Vorläuferzellen stammen, zu beschleunigen und selbstorganisierende Organoide des Vorderhirns zu erzeugen. Diese Organoide enthalten Neuronen, Astrozyten, Oligodendroglia und aus hiPSC stammende Mikroglia, die sich räumlich und zeitlich überlappen und so ein funktionelles Zusammenspiel zwischen den verschiedenen Zelltypen ermöglichen.
Über einen Zeitraum von 8 Wochen bildeten die Organoide reproduzierbar reife ZNS-Zelltypen aus und wiesen zelluläre Transkriptionsprofile auf, die denen des erwachsenen menschlichen Gehirns ähnelten. Wenn die Organoide entzündeter Liquorflüssigkeit (CSF) von MS-Patienten ausgesetzt wurden, bildeten sie die neurodegenerativen Makroglia-Mikroglia-Phänotypen und die interzelluläre Kommunikation bei chronisch aktiver MS korrekt nach. Die Anfälligkeit der Oligodendrozyten zeigte sich bereits am 6. Tag nach der MS-CSF-Exposition mit einer Verringerung um fast 50 %. Zeitlich aufgelöste Organoiddaten unterstützten und erweiterten die Rolle löslicher CSF-Mediatoren bei der Aufrechterhaltung von nachgeschalteten Ereignissen, die zum Tod von Oligodendrozyten und entzündlicher Neurodegeneration führten. Diese Ergebnisse unterstützen die Anwendung dieses Organoidmodells für das Wirkstoffscreening, um Substanzen zu finden, die gegen entzündliche Demyelinisierung und Neurodegeneration wirken.
A glia-enriched stem cell 3D model of the human brain mimics the glial-immune neurodegenerative phenotypes of multiple sclerosis
Martina Absinta
Eingestellt am: 10.12.2024
[1] https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(24)00401-4?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2666379124004014%3Fshowall%3Dtrue
