Új távlatokat nyitó technológia
A Connectome-seq névre keresztelt eljárás minden egyes idegsejtet egyedi RNS-vonalkóddal lát el. Speciális fehérjék szállítják ezeket a kódokat a neuronok testétől egészen a szinapszisig, vagyis oda, ahol két idegsejt érintkezik egymással. Miután ezeket a szinapszisokat izolálták, nagyteljesítményű szekvenálási módszerrel egyszerre olvasták ki a párosított vonalkódokat – ezekből kiderült, melyik neuron pontosan melyikkel áll kapcsolatban. Így lehetővé vált, hogy a kutatók minden eddiginél átfogóbb „térképet” rajzoljanak az idegsejtek hálózatáról. A módszer egyszerre rengeteg kapcsolódást képes feltárni, egészen egyedi, szinapszis-szintű felbontással.
Az agyhálózatok korlátok nélküli feltérképezése
Korábban az agyi kapcsolatok vizsgálata gyakran lassú és körülményes folyamat volt: vékony metszeteket kellett készíteni, mikroszkóppal fotózni, majd szó szerint darabonként összerakni a pályákat. A modern, szekvenáláson alapuló eljárások sokkal több idegsejtet képesek egyszerre azonosítani, de általában csak azt lehetett látni, hogy egy adott neuron merre ágazik tovább, azt viszont nem, pontosan melyikkel „fog kezet” a szinapszisnál. Ezt a problémát most sikerült kiküszöbölni: a Connectome-seq a dekódolt RNS-azonosítók alapján képes feltárni, mely sejtek kapcsolódnak közvetlenül egymáshoz.
Új felismerések és áttörési lehetőségek
A mostani kutatás során több mint ezer idegsejtet térképeztek fel az egér agyának úgynevezett pontocerebelláris körében, amely összeköti az agy két jelentős régióját. Ráadásul a módszer eddig ismeretlen kapcsolatokat, új típusú idegsejtpárokat fedezett fel a felnőtt agyban is. A fejlesztők szerint már megkezdték a módszer továbbfejlesztését, és reális cél, hogy hamarosan akár a teljes egéraggyal is megbirkózzon az eljárás.
Forradalmi előrelépés lehet agybetegségek megértésében is
Ez a gyors, skálázható technológia teljesen új szintre emelheti az Alzheimer-kór, más neurodegeneratív betegségek vagy pszichiátriai zavarok kutatását. Ha az egészséges agy struktúráját egyetlen eljárással össze lehet hasonlítani a különböző stádiumú beteg agyakéval, akkor feltérképezhetővé válik, hol, mely kapcsolatok gyengülnek vagy szakadnak meg elsőként. Világossá válhat, melyek az agy legsérülékenyebb pontjai, sőt, a jövőben célzott terápiás beavatkozások is elképzelhetők ezek alapján – például Alzheimer-kór esetén akár célzottan meg is erősíthetők a kritikus kapcsolatok, még a tünetek megjelenése előtt. A kutatást a Stanford Egyetem Wu Tsai Neurosciences Institute, valamint két másik alapítvány támogatta.
