Ein Team an der Medicine by Design der University of Toronto hat in einer neuen Studie die neueste Genomtechnologie mit maschinellem Lernen kombiniert. Die Studie liefert Informationen zu Hirnstammzellen und liefert Erkenntnisse, die dem Gehirn letztendlich helfen könnten, sich selbst zu heilen.
„Diese Studie sagt uns mehr darüber, wie adulte neurale Stammzellen im Gehirn gebildet werden, was für die Entwicklung zukünftiger medizinischer Behandlungen für Verletzungen des Gehirns und des Nervensystems von entscheidender Bedeutung ist.“ sagt Gary Bader, einer der Autoren des Papiers.
Bader ist außerdem Professor für Informatik und Molekulargenetik am Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research der Universität Toronto.
Bader und Mitarbeiter des Papiers Freda Miller und David Kaplan, beide Professoren an der Universität von Toronto, Department of Molecular Genetics, haben die molekularen Profile von Gehirnzellen sowohl im sich entwickelnden als auch im erwachsenen Mausgehirn detailliert verglichen.
Sie haben eine neue Technologie verwendet, die als Einzelzellgenomik bezeichnet wird. Auf diese Weise könnten die Wissenschaftler darauf hinweisen, wann die kortikalen Stammzellen während der Entwicklung ihre Identität erhalten würden, die ihnen ein Leben lang erhalten würde. Sie werden dann beiseite gelegt, damit siekann im Erwachsenenalter zum Lernen, Gedächtnis und zur Gewebereparatur beitragen.
„Viele Gewebe im Körper können sich selbst reparieren, aber das Gehirn macht das nicht gut“ sagt Bader. "Je mehr wir darüber wissen, wie Stammzellen das Gehirn während der Entwicklung aufbauen, desto einfacher wird es, sie zu rekrutieren, um verletzte Gehirne zu reparieren", fügte er hinzu.
Aktivieren der Gewebereparatur
Die Wissenschaftler glauben, dass die Ergebnisse auch Hinweise darauf geben können, wie Stammzellen zur Unterstützung der Gewebereparatur gestärkt werden können, und einen Leitfaden für die Bildung des Gehirns liefern. In diesem Artikel wird erläutert, wie Stammzellen im erwachsenen Gehirn aus ihren Elternzellen stammenim sich entwickelnden Kortex.
Dies ist die äußere Schicht des Gehirns von Säugetieren, die kognitive Funktionen ausübt. Wenn Forscher diesen Ansatz als erfolgreich betrachten, könnte dies zu neuen Behandlungen für Hirnverletzungen führen. Er könnte auch Krankheiten wie Parkinson behandeln und heilendie Auswirkungen des Alterns auf das Gehirn.
Bader leitet derzeit ein Team von Wissenschaftlern, die daran arbeiten, die neuesten Technologien in den Bereichen Genomsequenzierung, Datenanalyse und Zellkultur zu kombinieren, um neue Informationen über die Bildung des Gehirns zu erhalten.
Enthält Stammzellen
Seit Beginn des Projekts konnte das Team mehr Daten sammeln und analysieren als vor fünf Jahren möglich war.
Forscher auf der ganzen Welt versuchen, Stammzellen einzudämmen, die sich selbst erneuern und spezialisierte Zellen bilden können. Ihr Ziel ist es, durch Krankheit und Verschleiß beschädigtes Gewebe zu reparieren.
Ein Ansatz hierfür ist die Verwendung von Stammzellen, um Transplantatgewebe in einer Schale wachsen zu lassen. Wissenschaftler wie Bader suchen jedoch auch nach einer anderen Alternative.
Sie möchten die Stammzellen im Körper nutzen, um das Gewebe von innen heilen zu können. Die Einzelzell-Genomik-Technologie bildet den Kern des Projekts. Diese Technologie kodiert jede Zelle und ihre RNA. Auf diese Weise haben die Forscherein vollständiges Verständnis darüber, welche Gene in vielen einzelnen Zellen eines Gewebes eingeschaltet sind. Mithilfe dieser Technologie konnte das Team sehr seltene Stammzellen auswählen.
Via : Universität von Toronto , Zelle