Мозжечок, основная структура в заднем мозге человека, как известно, имеет центральное значение для обеспечения нескольких двигательных функций, наряду с познанием, эмоциональной регуляцией и обработкой речи. Однако по сравнению с корой головного мозга эта структура все еще относительно недостаточно изучена, и ее развитие с течением времени плохо изучено.

Исследователи из Детского исследовательского института Сиэтла недавно провели исследование, направленное на лучшее понимание развития человеческого мозжечка. Их статья, опубликованная в журнале Nature Neuroscience, предлагает первое подробное пространственное и клеточное транскрипционное описание развития мозжечка.

"Мы были в восторге от богатых молекулярных данных, доступных для понимания развивающейся коры головного мозга человека с помощью таких ресурсов, как BrainSpan и PsychENCODE", - сказала доктор Кимберли Олдингер, проводившая исследование, в интервью Medical Xpress. "Наша цель состояла в том, чтобы создать аналогичный ресурс для мозжечка для наших собственных исследований и поделиться им с научным и медицинским сообществом."

Доктор Кэтлин Миллен провела свою исследовательскую карьеру, лучше понимая развитие мозжечка. В 2019 году в ее лаборатории под руководством доктора Партива Халдипура и совместно с доктором Олдингером были проведены первые комплексные гистологические анализы развивающегося мозжечка человека.

Проведенные ими анализы позволили им описать пространственное и временное расширение зон-предшественников в мозжечке человека и сравнить их с их развитием в мозге грызунов. Их результаты могут иметь значительные последствия, поскольку они могут помочь лучше понять причины нарушений нервного развития, которые, как известно, влияют на мозжечок, таких как врожденные пороки развития, аутизм и детский рак мозжечка.

"Я сотрудничал с группой Millen в создании этого первого всеобъемлющего молекулярного атласа типов клеток и генов, экспрессируемых во время развития мозжечка человека", - сказал доктор Олдингер. "Это богатый ресурс для научного сообщества, позволяющий исследовать генетические программы, которые управляют развитием мозжечка человека и возникновением заболеваний."

Для проведения своего исследования доктор Олдингер и ее коллеги использовали SPLiT-seq, метод секвенирования одноклеточной РНК, разработанный исследователями из Вашингтонского университета (UW), который можно использовать для анализа нескольких клеток одновременно. Используя эту технику и технологию лазерного захвата для достижения микродиссекции пространственно определенных областей-предшественников, команда смогла специально захватить транскриптом всех развивающихся типов клеток мозжечка, включая очень редкие клетки, присутствующие в развивающемся мозжечке человека.

"Трудно смоделировать то, чего мы не знаем", - сказала доктор Кэтлин Миллен в интервью Medical Xpress. "Многие модели развития и заболеваний мозжечка человека были построены на основе данных, ориентированных на мышей. Данные о развивающемся мозжечке человека были недоступны, но теперь мы знаем, что развитие мозжечка человека сильно отличается от развития мышей."

Недавнее исследование, проведенное этой группой исследователей, привело к ряду важных выводов и достижений. Наиболее примечательно, что исследователи собрали первые молекулярные данные, описывающие развитие человеческого мозжечка. Собранные ими данные, которые в настоящее время легко доступны и могут быть доступны другим ученым по всему миру, могут пролить некоторый свет на генетические программы, обеспечивающие нормальное развитие мозжечка, и на происхождение нарушений нейродинамики, связанных с аномальным развитием мозжечка.

Молекулярная карта развития мозжечка человека, составленная доктором Олдингером, доктором Милленом и их коллегами, вскоре может быть использована для проверки существующих моделей культуры мозжечка мыши и человека. Примечательно, что эта карта уже позволяет как этим исследователям, так и другим командам пересмотреть свои теории о происхождении нарушений нервного развития мозжечка.

"Этот атлас-только начало", - объяснил доктор Миллен. "Нам не хватает молекулярных данных о ранних сроках рождения нескольких важных клеток мозжечка, и нам не хватает данных, связывающих сроки развития со зрелыми типами взрослых клеток. Мы копаем глубже, чтобы лучше определить механизмы, определяющие спецификацию и дифференцировку предшественников, которые мы будем использовать для создания проверенных культур мозжечка, полученных из hpSC, для моделирования функции и дисфункции мозжечка человека, а также платформ для открытия лекарств".

ИСТОЧНИК