אלסנדרו גרדיני, Ph.D., והמעבדה של מכון ויסטאר שפכו אור חדש על האופן שבו תהליכים ביולוגיים מסוימים קובעים את התפתחותם של תאים עצביים. הממצאים שלהם על קומפלקס "גשר" מולקולרי מדגימים רמה חדשה של פירוט בהבנת ההתפתחות העצבית המוקדמת -; שהוא בסיסי להבנה נוספת של תסמונות נוירו-התפתחותיות. המאמר החדש, "המודול המשפר של האינטגרטור שולט בזהות התא ומחויבות לגורל עצבי מוקדם" פורסם בכתב העת, ביולוגיה של תא הטבע.
על ידי השגת הבנה טובה יותר של האופן שבו מערכת העצבים מתפתחת ברמה המוקדמת ביותר, אנו ממוקמים טוב יותר להעריך את הסיבות והפתרונות הפוטנציאליים להפרעות נוירו-התפתחותיות. המחקר שלנו מספק ראיות חשובות לכך שהתפתחות תאים עצביים אינה מונעת רק על ידי גורמי שעתוק."
אלסנדרו גרדיני, מכון ויסטאר
למרות שכל תא בגופנו נושא את אותו מידע גנטי, לא כל תא זהה. תאים מקבלים כיוון לאיזה סוג תא להפוך: תאי שריר, תאי דם, נוירונים וכו'. בשלבים הראשונים של ההתפתחות הביולוגית, תאי גזע עוברים ממצב של "פלוריפוטנטיות", שהוא היכולת של תא לא מתמחה להתפתח לכל מספר של סוגי תאים בוגרים, מיוחדים על סמך האותות הביולוגיים והתשומות שהם מקבלים לאורך הדרך.
ד"ר אלסנדרו גרדיני התעניין באותות ובקלט הגורמים לתאי גזע פלוריפוטנטיים להתחייב להתפתח לתאים עצביים במהלך תהליך ה"נוירוגנזה": היווצרות מערכת העצבים האנושית, כולל המוח. הנוירוגנזה האנושית אינה מובנת במלואה, אך מוטציות מסוימות בתוך יחידות משנה של קומפלקס חלבון הנקרא אינטגרטור – אשר משפיעה על נוירוגנזה – נקשרו להפרעות נוירו-התפתחותיות.
גרדיני וצוותו העריכו את תת-יחידת האינטגרטור INST10, אשר על פני תאים ממערכת העצבים המרכזית וההיקפית, הייתה בשפע יותר מתת-יחידות אחרות של אותו קומפלקס חלבון אינטגרטור; זה אישר שלתאים עצביים יש צורך חיוני כלשהו ב-INST10. באמצעות מודל תא המחקה התפתחות עצבית מוקדמת, החוקרים אישרו שתאים עם INST10 מופחת לא רק מציגים חתימות ביטוי גנים שונות מאוד -; נראה שהם גם מתרחקים מפיתוח לתאי עצב ולכיוון להתפתח לתאים מזנכימליים, אישור לכך שנוכחות INST10 שומרת על הזהות התאית של נוירונים.
ברמת האנליזה של תא בודד, שורות תאי הגזע עם ירידה ב-INST10 איבדו את הביטוי של "גנים עצביים מאסטרים" אפילו כשהם קיבלו חתימות של ביטוי גנים התואמות את התכנות להפיכתם לתאי מעי או רקמה חלקה. ממצאים אלו אישרו כי INST10 הוא קריטי לשמירה על הזהויות התאיות של תאים עצביים, הן במהלך ההתפתחות הראשונית והן לאורך חיי התא.
