Molekularne podstawy zależnych od komórek zmian ekspresji w starzejącym się mózgu
Badacze z finansowanego ze środków UE projektu PRANA (Protein-RNA networks ALS) chcieli dokładniej zbadać mechanizmy, które odpowiadają za towarzyszące starzeniu się zmiany ekspresji genów i liczby komórek w mózgu. Korzystając z zasobów brytyjskiego i amerykańskiego banku komórek mózgowych oraz immunohistochemicznych danych obrazowych zbadali metodą mikromacierzy ekspresję genów w ponad tysiącu próbek ludzkiego mózgu. Realizacja tego zadania była możliwa dzięki opracowaniu unikatowej metody analizy komputerowej, obejmującej przeszukiwanie danych, uczenie maszynowe i klasyfikację. Naukowcy zaobserwowali wyraźne zmiany ekspresji w starzejącym się mózgu, a w szczególności w komórkach glejowych. W toku analiz komputerowych wskazano na obecność sygnatury pewnych genów ze zmienioną ekspresją we wszystkich analizowanych obszarach mózgu. Dodatkowe badania uwzględniające różne typy komórek, w tym neurony, mikroglej i astrocyty, sugerowały, że geny specyficzne dla danych typów komórek również wykazywały zmiany specyficzne dla danego obszaru. W toku projektu PRANA ustalono, że w starzejącym się mózgu zachodzą zmiany ekspresji genów specyficznych dla danego typu komórek zarówno w obszarze specyficznym dla tych komórek, jak i globalnie. Podobne podejście zastosowano do analizy danych pochodzących od pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS) i neuronów ruchowych stworzonych z komórek iPS w celu wyjaśnienia zmian specyficznych dla typów komórek w ALS.
Słowa kluczowe
Starzenie, mózg, ALS, immunohistochemia, uczenie maszynowe
