長期以來，研究遺傳學如何影響腦部疾病的科學家一直在尋找更好的實驗?zāi)Ｐ?。改良細胞系的培養(yǎng)可以揭示一些基因如何影響精神疾病和腦癌發(fā)展的線索。然而，這樣的模型不能提供轉(zhuǎn)基因小鼠所能提供的大腦功能的真實形式。
即便如此，仔細培養(yǎng)老鼠來研究基因如何影響大腦也有幾個缺點。繁殖周期長，成本高，所需的基因特異性只能在小鼠幼崽出生時驗證，但不能保證。
在今天的《自然》雜志上，來自波士頓兒童醫(yī)院和加州大學舊金山分校的科學家描述了一種新方法，為研究大腦創(chuàng)建了一個定制的小鼠模型。首先，天然毒素可以用于小鼠胚胎，殺死通常生長在前腦的年輕腦細胞。然后，動物的前腦可以由基因工程干細胞重建，這些干細胞含有研究所需的特定基因修飾。
這種“前腦替代”導(dǎo)致了具有嚴格遺傳控制的全功能小鼠幼崽，使科學家能夠通過更大的控制來研究特定基因如何影響腦部疾病。
弗雷德阿爾特博士說：“我們認為這一策略為神經(jīng)生物學家研究大腦的許多方面提供了一個全新的平臺，從基因控制大腦發(fā)育的基礎(chǔ)知識，到為腦癌和精神疾病尋找新的基因療法的可能性。這篇新論文的資深作者之一，波士頓兒童細胞和分子醫(yī)學項目主任。
“大腦區(qū)域有胚胎干細胞的小鼠在記憶和學習任務(wù)方面與正常小鼠沒有區(qū)別，”曾在Alt Lab實習的Bjoern Schwer博士說，他現(xiàn)在是加州大學舊金山分校的助理教授和合著者。
Alt和他的團隊，包括Schwer，也正在發(fā)布一套詳細的說明，以便世界各地的科學家能夠在自己的神經(jīng)生物學實驗室中快速實施這項技術(shù)。
研究基因斷裂和罕見腦部疾病。
Alt實驗室開發(fā)這項技術(shù)的一個特殊目標是將其用作研究一組基因的平臺。最近，他們發(fā)現(xiàn)這些基因在小鼠腦祖細胞中很容易斷裂。他們想確定這些基因可能斷裂的頻率和機制，以及這種斷裂過程是否會導(dǎo)致神經(jīng)精神疾病和腦癌。
更重要的是，Alt和Schwer認為這項技術(shù)可以用來幫助個性化醫(yī)療。通過創(chuàng)建定制的小鼠大腦模型，醫(yī)生和科學家可以模仿未確診的罕見腦部疾病和障礙的獨特基因譜。
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