Decoding central nervous system diseases

Decodering van ziekten van het centrale zenuwstelsel

Het centraal zenuwstelsel (CZS) is complex door de grote variatie aan celtypen. Traditionele classificaties, gebaseerd op vorm en functie, kunnen de subtiele moleculaire verschillen binnen celtypen missen. RNA, een molecuul dat genetische informatie uit DNA vertaalt naar functionele bouwstenen in de cel, speelt een belangrijke rol in CZS celdiversiteit. Single-cell RNA-sequencing maakt het mogelijk om de 'vingerafdrukken' van individuele cellen met precisie vast te leggen. Spatial RNA-sequencing voegt hier een extra ruimtelijke dimensie aan toe, waardoor we beter kunnen begrijpen hoe genexpressie verschilt in gezond en ziek hersenweefsel. Het begrijpen van diversiteit in het gezonde brein, en hoe deze wordt beïnvloed door hersenziekten, helpt bij het identificeren van ontregelde moleculaire processen en kan aanknopingspunten bieden voor toekomstige therapieën.

In deze thesis van Astrid Alsema worden de subpopulaties en transcriptionele diversiteit van neuronen en vasculatuur-gerelateerde cellen in de menselijke middenhersenen onderzocht met single-cell RNA-sequencing. Bij donoren met schizofrenie werden geen grote veranderingen gevonden in de celtypen van de bloed-hersenbarrière, maar wel subtiele genexpressieverschillen in specifieke GABAerge neuronen.

Daarnaast richt het onderzoek zich op multiple sclerose (MS), een ziekte met duidelijke lokale en ruimtelijke aspecten in het CZS, die we met spatial RNA-sequencing bestuderen. Aan de randen van actieve MS-laesies zijn unieke genexpressiepatronen ontdekt. Astrocyten, oligodendrocyten en microglia vertonen hier veranderde genexpressieactiviteit, wat wijst op het belang van deze gebieden in de ziekteprogressie. Dit onderzoek biedt inzichten in moleculaire veranderingen bij schizofrenie en MS en ontwikkelt hypotheses over de veranderingen in genexpressie in de tijd, wat essentieel is voor het ontwikkelen van nieuwe therapieën.

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/b050e1e7-3245-4d5f-81cf-9b816a23415a