Cell子刊:干細(xì)胞篩選助力不治之癥
日期:2013-06-27 09:28:40
肌萎縮側(cè)索硬化癥ALS是一種致命的不治之癥,ALS患者脊髓中的神經(jīng)細(xì)胞逐步死亡,會最終剝奪患者的行動能力甚至呼吸能力。近期來自哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究所的研究人員利用一種基于干細(xì)胞的藥物篩選技術(shù),發(fā)現(xiàn)了一種化合物能夠保護ALS患者的神經(jīng)細(xì)胞。這一研究成果公布在Cell Stem Cell雜志上。
ALS,也稱為漸凍人癥,是一種遲發(fā)性的致命疾病,患者的運動神經(jīng)元嚴(yán)重退化,起因是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)控制骨骼肌的運動神經(jīng)元(motor neuron)退化所致,不少名人患有該疾病,比如著名物理學(xué)家霍金。目前由于難以獲得ALS患者的運動神經(jīng)元和缺乏相應(yīng)的疾病模型,因此新型ALS治療藥物的研發(fā)嚴(yán)重受阻。
在這篇文章中,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種化合物能夠保護ALS患者的神經(jīng)細(xì)胞。相比那些耗費了數(shù)億美元費用卻在臨床試驗中失敗的藥物,這種化合物似乎更有效。研究者們表示他們利用了一種基于干細(xì)胞的藥物篩選技術(shù),據(jù)稱這種技術(shù)能夠徹底革新新藥研發(fā)并極大地降低藥物研發(fā)的成本。
當(dāng)前,只有一種藥物利魯唑(Riluzole)被批準(zhǔn)用來治療ALS,但是這種藥物只能將存活期延長幾個月的時間。為了能開發(fā)出新型藥物,研究人員利用小鼠胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)了數(shù)十億個運動神經(jīng)細(xì)胞,其中一半是正常細(xì)胞,一半攜帶有已知的會導(dǎo)致ALS的基因。研究者限制這些神經(jīng)細(xì)胞的營養(yǎng),然后對5000種藥物分子進行篩選,看哪些分子能夠維持細(xì)胞存活。
從中研究人員篩選出了幾個候選的分子,其中能夠維持正常和ALS運動神經(jīng)細(xì)胞存活時間最長的是kenpaullone。Kenpaullone具有阻斷GSK-3酶活的作用,而GSK-3可以開啟或關(guān)閉一些細(xì)胞進行,如細(xì)胞生長和死亡等。
對于這一成果,來自約翰霍普金斯大學(xué)的研究人員表示,這項研究證明了這種譜系特異性細(xì)胞藥物篩選方法能研發(fā)疾病治療新型藥物。
另外針對ALS,近期科學(xué)家們還檢查了47個家庭的基因信息,以找到僅在感染者體內(nèi)出現(xiàn)的一種基因序列的突變情況。
研究人員發(fā)現(xiàn)CREST基因的一種突變——CREST基因?qū)ι窠?jīng)元的表達(dá)在其中一個病例和有ALS病史的家庭中非常豐富。盡管研究人員清楚知道CREST基因突變是如何導(dǎo)致ALS的發(fā)病,但關(guān)于這種重要發(fā)病途徑的研究只是邁出了第一步。