October 23, 2017
LA JOLLA - Wetenschappers van het Salk Institute zullen een vijfjarig initiatief van miljoenen dollars leiden om een revolutie teweeg te brengen in ons begrip van het menselijk brein door celtypen in het brein van zoogdieren systematisch te identificeren en te catalogiseren, heeft de National Institutes of Health aangekondigd. De inspanning, die deel uitmaakt van het Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative®, zal mede worden geleid door Salk Professors Joseph Ekker en Ed Callaway. Onderzoekers van USC en UC San Diego zullen ook deelnemen aan de samenwerking.
Klik hier voor een afbeelding met hoge resolutie.
Krediet: Marina Garrett
"Het ontwikkelen van een atlas van hersenceltypen is een ongelooflijk ambitieuze onderneming, maar wel cruciaal om de hersenfunctie bloot te leggen", zegt Salk President Elizabeth Blackburn. "Met deze genereuze subsidie kunnen we het orgaan beter begrijpen dat ons niet alleen maakt tot wie we zijn, maar waarvan de disfunctie - van geestesziekte tot de degeneratie van de ziekte van Alzheimer - enkele van de meest acute vormen van menselijk lijden veroorzaakt."
De hersenen bestaan niet slechts uit één type neuron, maar uit vele soorten cellen die wetenschappers nog maar net beginnen te identificeren. Door deze verschillende cellen te lokaliseren, kan worden onthuld hoe de hersenen werken - en wat er gebeurt als dat niet het geval is - maar wetenschappers missen een systematische catalogus die celtypen in de hele hersenen identificeert. Ze missen ook de juiste middelen om de meeste celtypen genetisch te targeten voor onderzoek naar therapeutische toepassingen, met name bij mensen.
Om deze beperkingen aan te pakken, stellen Ecker en Callaway, samen met Salk-collega's en andere medewerkers, een reeks geïntegreerde experimenten voor om hersenceltypen in muizen te identificeren, catalogiseren en karakteriseren via moleculaire handtekeningen en vervolgens die celtypen te koppelen aan hun invoer en uitvoer. Van bijzonder nut zal een methode zijn die door het Callaway-lab is ontwikkeld om gemodificeerd rabiësvirus te gebruiken om verbindingen tussen zenuwcellen te traceren. Het project, genaamd het Centre for Epigenomics of the Mouse Brain Atlas (CEMBA), vereist het verzamelen van gegevens van meer dan 100 hersengebieden die het gehele muizenbrein bestrijken en het associëren van die celtypen met anatomische kenmerken die algemeen voorkomen bij zenuwstelsels en daarom onderhevig zijn aan vergelijkbare methoden van monitoring en manipulatie bij andere soorten.
"Een van de eerste stappen om te begrijpen hoe elk complex systeem werkt, van een auto tot een computer, is het opstellen van een onderdelenlijst", zegt Joseph Ecker, Howard Hughes Medical Institute Investigator en directeur van Salk's Genomic Analysis Laboratory. "In het geval van de hersenen zijn we nog maar net begonnen met het identificeren van de talloze celtypen waarvan we weten dat ze moeten bestaan. Zodra we een vollediger begrip hebben van wat de onderdelen zijn, kunnen we hun functie en, misschien nog belangrijker, hun disfunctie onderzoeken. Deze subsidie is een grote stap voorwaarts in het bereiken van die doelen.”
Klik hier voor een afbeelding met hoge resolutie.
Krediet: Salk Institute
Het Salk-centrum is gericht op eencellige epigenetica - de chemische veranderingen in DNA die verantwoordelijk zijn voor het beheersen van de verschillen in genexpressie die elk hersenceltype uniek maken. Het team verwacht dat deze informatie bijzonder nuttig zal zijn voor het maken van hulpmiddelen om zich op dezelfde celtypen te richten in toekomstige studies naar de hersencircuitfunctie.
"We zijn verheugd om deel uit te maken van een samenwerkend team dat bestaat uit verschillende door de NIH gefinancierde centra die het BRAIN Initiative Cell Census Network (BICCN) zullen vormen", zegt Salk Professor Ed Callaway, die de Audrey Geisel-leerstoel in de biomedische wetenschappen bekleedt. “Recente ontwikkelingen in eencellige genomische technologie hebben het mogelijk gemaakt om miljoenen individuele hersencellen genetisch te ondervragen. Dit werk zal een basis leggen voor de studie van hersencircuits met een impact die vergelijkbaar is met wat sequencing van het genoom had op cel- en moleculaire biologie.”
De samenwerking omvat:
Zie voor meer informatie de financieringsaankondiging op https://grants.nih.gov/grants/guide/rfa-files/RFA-MH-17-225.html. Dit project wordt ondersteund door NIMH/NIH-coöperatieovereenkomst nummer U19MH11483.
Bureau voor communicatie
Tel: (858) 453-4100
pers@salk.edu
Het Salk Institute is een onafhankelijk, non-profit onderzoeksinstituut, opgericht in 1960 door Jonas Salk, de ontwikkelaar van het eerste veilige en effectieve poliovaccin. De missie van het instituut is het stimuleren van fundamenteel, collaboratief en risicovol onderzoek dat de meest urgente maatschappelijke uitdagingen aanpakt, waaronder kanker, de ziekte van Alzheimer en de kwetsbaarheid van de landbouw. Deze fundamentele wetenschap vormt de basis van alle translationele inspanningen en genereert inzichten die wereldwijd nieuwe geneesmiddelen en innovaties mogelijk maken.
