View More View Less
  • 1 Semmelweis Egyetem, Általános Orvostudományi Kar, Budapest, Vaskapu u. 10–14/B/506., 1097
  • 2 Semmelweis Egyetem, Általános Orvostudományi Kar, Budapest
  • 3 Semmelweis Egyetem, Általános Orvostudományi Kar, Budapest
  • 4 MTA–SE–NAP B, Budapest
Open access

Absztrakt

A központi idegrendszert érintő betegségek kialakulásának és lefolyásának molekuláris szintű longitudinális nyomon követése évtizedekig nem volt megoldott, a kóros állapotú szerv vagy szövet direkt vizsgálatára általában a betegség késői stádiumában volt lehetőség. A központi idegrendszeri betegségek modellezése jelentős szerepet játszik az egyes kórképek patomechanizmusának megismerésében, azonban az állatmodellek alkalmazása a fajok idegrendszerei között fennálló különbségek miatt a levont következtetések érvényességét, a transzlációt nagymértékben gyengítik. Az ily módon felmerülő problémák részbeni áthidalására lehet alkalmas az indukált pluripotens őssejtek nyújtotta modell, amely az utóbbi években jelentősen hozzájárult a neurodegeneratív és neurodevelopmentális betegségek patogenezisének megértéséhez. Az indukált pluripotens őssejtek a klinikai vizsgálatok előkészítése során még háttérbe szorulnak, azonban a sejtélettani és molekuláris biológiai mechanizmusok tanulmányozásában már ma kiemelkedő szerepük van. Orv. Hetil., 2015, 156(26), 1035–1039.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • 1

    Marchetto, M. C., Brennand, K. J., Boyer, L. F., et al.: Induced pluripotent stem cells (iPSCs) and neurological disease modeling: progress and promises. Hum. Mol. Genet., 2011, 20(R2), R109–R115.

  • 2

    Cundiff, P. E., Anderson, S. A.: Impact of induced pluripotent stem cells on the study of central nervous system disease. Curr. Opin. Genet. Dev., 2011, 21(3), 354–361.

  • 3

    Young, A. B.: Four decades of neurodegenerative disease research: how far we have come! J. Neurosci., 2009, 29(41), 12722–12728.

  • 4

    Jucker, M.: The benefits and limitations of animal models for translational research in neurodegenerative diseases. Nat. Med., 2010, 16(11), 1210–1214.

  • 5

    Wichterle, H., Przedborski, S.: What can pluripotent stem cells teach us about neurodegenerative diseases? Nat. Neurosci., 2010, 13(7), 800–804.

  • 6

    Kola, I., Landis, J.: Can the pharmaceutical industry reduce attrition rates? Nat. Rev. Drug Discov., 2004, 3(8), 711–715.

  • 7

    Takahashi, K., Yamanaka, S.: Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell, 2006, 126(4), 663–676.

  • 8

    Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., et al.: Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell, 2007, 131(5), 861–872.

  • 9

    Denham, M., Dottori, M.: Neural differentiation of induced pluripotent stem cells. Methods Mol. Biol., 2011, 793, 99–110.

  • 10

    Mummery, C. L., Zhang, J., Ng, E. S., et al.: Differentiation of human embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells to cardiomyocytes: a methods overview. Circ. Res., 2012, 111(3), 344–358.

  • 11

    Takahashi, K., Okita, K., Nakagawa, M., et al.: Induction of pluripotent stem cells from fibroblast cultures. Nat. Protoc., 2007, 2(12), 3081–3089.

  • 12

    Chamberlain, S. J., Li, X. J., Lalande, M.: Induced pluripotent stem (iPS) cells as in vitro models of human neurogenetic disorders. Neurogenetics, 2008, 9(4), 227–235.

  • 13

    Durnaoglu, S., Genc, S., Genc, K.: Patient-specific pluripotent stem cells in neurological diseases. Stem Cells Int., 2011, 2011, 212487.

  • 14

    Ferri, C. P., Prince, M., Brayne, C., et al.: Global prevalence of dementia: a Delphi consensus study. Lancet, 2005, 366(9503), 2112–2117.

  • 15

    Lunn, J. S., Sakowski, S. A., Hur, J., et al.: Stem cell technology for neurodegenerative diseases. Ann. Neurol., 2011, 70(3), 353–361.

  • 16

    Holm, S.: Time to reconsider stem cell ethics – the importance of induced pluripotent cells. J. Med. Ethics, 2008, 34(2), 63–64.

  • 17

    Israel, M. A., Yuan, S. H., Bardy, C., et al.: Probing sporadic and familial Alzheimer’s disease using induced pluripotent stem cells. Nature, 2012, 482(7384), 216–220.

  • 18

    Peng, J., Liu, Q., Rao, M. S., et al.: Using human pluripotent stem cell-derived dopaminergic neurons to evaluate candidate Parkinson’s disease therapeutic agents in MPP+ and rotenone models. J. Biomol. Screen., 2013, 18(5), 522–533.

  • 19

    Ren, Y., Jiang, H., Hu, Z., et al.: Parkin mutations reduce the complexity of neuronal processes in iPSC-derived human neurons. Stem Cells, 2015, 33(1), 68–78.

  • 20

    An, M. C., Zhang, N., Scott, G., et al.: Genetic correction of Huntington’s disease phenotypes in induced pluripotent stem cells. Cell Stem Cell, 2012, 11(2), 253–263.

  • 21

    Amir, R. E., Van den Veyver, I. B., Wan, M., et al.: Rett syndrome is caused by mutations in X-linked MECP2, encoding methyl-CpG-binding protein 2. Nat. Genet., 1999, 23(2), 185–188.

  • 22

    Marchetto, M. C., Carromeu, C., Acab, A., et al.: A model for neural development and treatment of Rett syndrome using human induced pluripotent stem cells. Cell, 2010, 143(4), 527–539.

  • 23

    Amenduni, M., De Filippis, R., Cheung, A. Y., et al.: iPS cells to model CDKL5-related disorders. Eur. J. Hum. Genet., 2011, 19(12), 1246–1255.

  • 24

    Williams, E. C., Zhong, X., Mohamed, A., et al.: Mutant astrocytes differentiated from Rett syndrome patients-specific iPSCs have adverse effects on wild-type neurons. Hum. Mol. Genet., 2014, 23(11), 2968–2980.

  • 25

    Santoro, M. R., Bray, S. M., Warren, S. T.: Molecular mechanisms of fragile X syndrome: a twenty-year perspective. Annu. Rev. Pathol., 2012, 7, 219–245.

  • 26

    Urbach, A., Bar-Nur, O., Daley, G. Q., et al.: Differential modeling of fragile X syndrome by human embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells. Cell Stem Cell, 2010, 6(5), 407–411.

  • 27

    Sheridan, S. D., Theriault, K. M., Reis, S. A., et al.: Epigenetic characterization of the FMR1 gene and aberrant neurodevelopment in human induced pluripotent stem cell models of fragile X syndrome. PLoS ONE, 2011, 6(10), e26203.

  • 28

    Patterson, D.: Molecular genetic analysis of Down syndrome. Hum. Genet., 2009, 126(1), 195–214.

  • 29

    Shi, Y., Kirwan, P., Smith, J., et al.: A human stem cell model of early Alzheimer’s disease pathology in Down syndrome. Sci. Transl. Med., 2012, 4(124), 124ra29.

  • 30

    Hibaoui, Y., Grad, I., Letourneau, A., et al.: Modelling and rescuing neurodevelopmental defect of Down syndrome using induced pluripotent stem cells from monozygotic twins discordant for trisomy 21. EMBO Mol. Med., 2014, 6(2), 259–277.

  • 31

    Pasinelli, P., Brown, R. H.: Molecular biology of amyotrophic lateral sclerosis: insights from genetics. Nat. Rev. Neurosci., 2006, 7(9), 710–723.

  • 32

    Liscic, R. M., Breljak, D.: Molecular basis of amyotrophic lateral sclerosis. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry, 2011, 35(2), 370–372.

  • 33

    Liu, X., Chen, J., Li, X., et al.: Generation of induced pluripotent stem cells from amyotrophic lateral sclerosis patientcarrying SOD1-V14M mutation. Zhonghua Yi Xue Za Zhi, 2014, 94(27), 2143–2147.

  • 34

    Mitne-Neto, M., Machado-Costa, M., Marchetto, M. C., et al.: Downregulation of VAPB expression in motor neurons derived from induced pluripotent stem cells of ALS8 patients. Hum. Mol. Genet., 2011, 20(18), 3642–3652.

  • 35

    Bilican, B., Serio, A., Barmada, S. J., et al.: Mutant induced pluripotent stem cell lines recapitulate aspects of TDP-43 proteinopathies and reveal cell-specific vulnerability. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2012, 109(15), 5803–5808.