Реконструкция гематоэнцефалического барьера in vitro для моделирования и терапевтического воздействия на неврологические заболевания

Наша цель состоит в том, чтобы определить молекулярные и клеточные механизмы, которые опосредуют патогенез болезни Альцгеймера, чтобы раскрыть терапевтические и диагностические возможности. В настоящее время молекулярные пути и механизмы, участвующие в возникновении и развитии болезни Альцгеймера, плохо изучены. Это связано с тем, что мышиные модели и другие модели болезни Альцгеймера in vitro не могут повторить уникальную биологию человека, которая имеет решающее значение для развития заболевания.

Мы разработали in vitro модель гематоэнцефалического барьера, которая может быть применена для изучения цереброваскулярных патологий, связанных с болезнью Альцгеймера, деменцией и другими формами нейродегенерации. Эта модель была использована, чтобы показать, что APOE4, самый сильный фактор риска болезни Альцгеймера, действует частично через паразит-специфический путь, увеличивая патогенную амилоидную нагрузку Используя индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, мы можем сконструировать ткань мозга человека in vitro, которая может быть использована для исследования патологии заболеваний и скрининга на лекарственные препараты. Такая модель гематоэнцефалического барьера in vitro позволяет применять персонализированные терапевтические и диагностические подходы.

Наша 3D-модель гематоэнцефалического барьера in vitro демонстрирует физиологически значимые взаимодействия, включая формирование сосудистых трубок и локализацию концевых ножек астроцитов с сосудами. Он также способен моделировать фенотипы, связанные с заболеванием, включая амилоидную патологию. Наконец, использование индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, полученных от пациентов, позволяет изучать любой желаемый генетический фон.

Используя модель гематоэнцефалического барьера in vitro, мы обнаружили пути, которые опосредуют патологическое цереброваскулярное накопление амилоида. Это привело нас к изучению терапевтических стратегий, которые могут обратить вспять эту патологию у пожилых мышей APOE4, за которыми мы в настоящее время следим.