تصور استجابة تلف الحمض النووي في خلايا بركنجي باستخدام الثقافات العضوية المخيخية

يركز عملنا على فهم اضطراب وراثي بشري يسمى الرنح وتوسع الشعيرات ، أو AT باختصار. يحدث بسبب فقدان بروتين كيناز أجهزة الصراف الآلي. أجهزة الصراف الآلي لها العديد من الوظائف ويتميز A-T بالعديد من الأعراض ، ولكن العرض الرئيسي ل A-T هو التنكس المخيخي التدريجي ومن غير الواضح حاليا أي من الوظائف العديدة لبروتين ATM هو الذي يكون فقدانه مسؤولا بشكل خاص عن هذه الأعراض المدمرة.

نحن نحاول التحقيق في هذه المشكلة المركزية في أبحاث T ولهذا نستخدم ثقافات النمط العضوي المخيخي المشتقة من الفئران البرية ونقص أجهزة الصراف الآلي. إنها تسمح لنا بالتركيز على نوع الخلية الذي ربما يكون أول من يضيع في المخيخ المتدهور لمرضى T ، خلايا بركنجي. مثل العديد من المجالات في علوم الحياة ، تستفيد الأبحاث في A-T من مجموعة متنوعة من التقنيات والأساليب المتقدمة.

تشمل هذه الطرق النماذج الحيوانية ، وأنواع جديدة من مزارع الأنسجة ، والخلايا الجذعية متعددة الصغم المستحثة ، وتقنيات التصوير المتطورة ، وطرق omic المستحثة ، والتصوير الجزئي أحادي الخلية. مصدر تدهور المخيخ في A-T هو تدهور خلايا بركنجي. من المعروف أن هذه الخلايا يصعب عزلها ولا يمكنها البقاء على قيد الحياة في الثقافات دون دعم أنواع الخلايا الأخرى.

يتمثل التحدي التجريبي الفريد في الحصول على خلايا بركنجي بشرية ناضجة وعاملة باستخدام تقنية الخلايا الجذعية متعددة الصبغيات المستحثة. نظرا لأن زراعة خلايا بركنجي المعزولة أمر مستحيل حاليا ، فإن الثقافات العضوية المخيخية توفر فرصة ثمينة لدراسة تلك الخلايا في طبق مزرعة في سياق الأنسجة الطبيعية. يعد استخدام ارتباط البروتين كقراءة للاستجابة لتلف الحمض النووي مفيدا للغاية ، لا سيما فيما يتعلق بخلايا بركنجي.

تتمثل إحدى الوظائف الرئيسية لبروتين كيناز ATM في تنظيم استجابة تلف الحمض النووي ، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة الجينوم والتوازن الخلوي في مواجهة تلف الحمض النووي المستمر الذي يحدث في كل خلية. نحن بحاجة إلى تحديد آفة الحمض النووي الحرجة التي يكون إصلاحها معيبا في خلايا بركنجي التي تعاني من نقص في أجهزة الصراف الآلي ونأمل أن نفعل ذلك باستخدام مزارع النمط العضوي المخيخي. يجب أن يسمح لنا ذلك بفهم الأساس الفسيولوجي والجزيئي لأهم أعراض A-T وأكثرها تدميرا ، وهو التنكس المخيخي.