研究遺傳學(xué)如何影響腦部疾病的科學(xué)家長期以來一直尋求更好的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。遺傳修飾細(xì)胞系的培養(yǎng)物可以揭示某些基因如何影響精神疾病和腦癌的發(fā)展的一些線索。但是這樣的模型不能提供可以由基因修飾的小鼠提供的腦功能的真實(shí)形式。

即使這樣，仔細(xì)培育小鼠以研究基因如何影響大腦也有幾個(gè)缺點(diǎn)。繁殖周期冗長且成本高，只有當(dāng)小鼠幼崽出生時(shí)才能驗(yàn)證 - 但不能保證 - 所需的基因特異性。

在今天的大自然中，來自波士頓兒童醫(yī)院和加州大學(xué)舊金山分校的科學(xué)家描述了一種創(chuàng)建用于研究大腦的定制鼠標(biāo)模型的新方法。首先，天然毒素可用于小鼠胚胎，以殺死通常生長在前腦中的年輕腦細(xì)胞。然后可以從含有研究所需的特定遺傳修飾的基因工程干細(xì)胞重建動(dòng)物的發(fā)育前腦。

這種“前腦替代”導(dǎo)致具有嚴(yán)格控制遺傳的完全功能的小鼠幼仔，使科學(xué)家能夠研究特定基因如何通過更大程度的控制來影響大腦疾病。

“我們認(rèn)為這種策略是神經(jīng)生物學(xué)家研究大腦許多方面的全新平臺(tái)，從基因控制大腦發(fā)育的基礎(chǔ)知識(shí)到可能為腦癌和精神疾病尋找新的基因療法，”Fred Alt博士說。新論文的共同資深作者和波士頓兒童細(xì)胞與分子醫(yī)學(xué)項(xiàng)目主任。

“患有胚胎干細(xì)胞的大腦區(qū)域的小鼠在記憶和學(xué)習(xí)任務(wù)方面與正常小鼠難以區(qū)分，”Bjoern Schwer博士說，他是Alt實(shí)驗(yàn)室的前實(shí)習(xí)生，現(xiàn)在是加州大學(xué)舊金山分校的助理教授和聯(lián)合高級作者在紙上。

Alt和他的團(tuán)隊(duì)，包括Schwer，也在發(fā)布一套詳細(xì)的指令，以便世界各地的科學(xué)家能夠在他們自己的神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中快速實(shí)施該技術(shù)。

研究基因斷裂和罕見的腦部疾病

Alt實(shí)驗(yàn)室開發(fā)該技術(shù)的一個(gè)特殊目標(biāo)是將其用作研究一組基因的平臺(tái)，他們最近發(fā)現(xiàn)這些基因極易在小鼠腦祖細(xì)胞中破裂。他們想要確定這些基因可能破裂的頻率和機(jī)制，并確定這種破裂過程是否會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)精神疾病和腦癌。

更重要的是，Alt和Schwer相信這項(xiàng)技術(shù)可以用來幫助個(gè)性化醫(yī)療。通過創(chuàng)建自定義鼠標(biāo)腦模型，醫(yī)生科學(xué)家可以模仿未確診患有罕見腦疾病和病癥的獨(dú)特基因譜。