Author Spotlight: A Personalized Approach Towards Investigating Alzheimer's Disease Using an In Vitro Blood-Brain Barrier Model

Nosso objetivo é determinar os mecanismos moleculares e celulares que mediam a patogênese da doença de Alzheimer para descobrir oportunidades terapêuticas e diagnósticas. Atualmente, as vias moleculares e os mecanismos envolvidos no início e desenvolvimento da doença de Alzheimer são pouco compreendidos. Isto é devido a modelos de camundongos e outros modelos in vitro da doença de Alzheimer não recapitular a biologia humana única que é crucial para o desenvolvimento da doença.

Desenvolvemos um modelo in vitro da barreira hematoencefálica que pode ser aplicado no estudo de patologias cerebrovasculares associadas à doença de Alzheimer, demência e outras formas de neurodegeneração. Este modelo tem sido empregado para mostrar que APOE4, o fator de risco mais forte para a doença de Alzheimer, atua em parte através de uma via parasita-específica para aumentar a carga amiloide patogênica Usando células-tronco pluripotentes induzidas, podemos construir tecido cerebral humano in vitro que pode ser usado para investigar patologia da doença e rastreios de drogas. Tal modelo de barreira hematoencefálica in vitro permite abordagens terapêuticas e diagnósticas personalizadas.

Nosso modelo 3D in vitro de barreira hematoencefálica demonstra interações fisiologicamente relevantes, incluindo a formação de tubos vasculares e a localização das extremidades dos astrócitos com a vasculatura. Também é capaz de modelar fenótipos relevantes para a doença, incluindo patologia amiloide. Finalmente, o uso de células-tronco pluripotentes induzidas derivadas do paciente permite o estudo de qualquer fundo genético desejado.

Usando o modelo de barreira hematoencefálica in vitro, descobrimos vias que medeiam o acúmulo patológico de amiloide cerebrovascular. Isso nos levou a explorar estratégias terapêuticas que possam reverter essa patologia em camundongos APOE4 envelhecidos, que estamos acompanhando atualmente.