Neural Pathways in Focus: From Synaptic Transmission to Tumor Progression

Zasilanie neuronów światłem: wykorzystanie optogenetyki do badania propagacji synaptycznej

Pierwszy prelegent, Austin Passaro, przedstawi innowacyjny test do badania transmisji synaptycznej.

Połączenia synaptyczne są kluczowe dla funkcjonowania neuronów, ale tradycyjne modele in vitro ograniczają badanie propagacji synaptycznej, ponieważ składają się one tylko z jednego obwodu. Tutaj przedstawi prosty test propagacji synaptycznej z wykorzystaniem dwóch odrębnych obwodów neuronów korowych. Najpierw neurony umieszczono w oddzielnych komorach insertu ibidi, na płytce z wieloelektrodową macierzą (MEA). Po usunięciu insertu kultury dojrzały, a między populacjami utworzyły się połączenia funkcjonalne. Jedna populacja wykazała ekspresję ChR2 do stymulacji optogenetycznej, podczas gdy druga służyła jako odczyt propagacji synaptycznej. Na koniec dawkowanie blokerów synaptycznych potwierdziło możliwość wykrywania zmian w propagacji.

Ten test oferuje skuteczną alternatywę dla modeli zwierzęcych do badania transmisji synaptycznej.

Austin Passaro uzyskał tytuł doktora w dziedzinie neurobiologii na University of Georgia w 2021 r., ze szczególnym uwzględnieniem biologii komórek macierzystych układu nerwowego i badań nad zaburzeniami neurologicznymi przy użyciu złożonych modeli in vitro, takich jak mikroprzepływy i organoidy. Przez ostatnie 4+ lata w Axion Biosystems pracował nad promowaniem i ulepszaniem technologii układów wieloelektrodowych dla szerokiego zakresu zastosowań, takich jak modelowanie chorób, odkrywanie leków i toksykologia.

Rak zabiera nerwy

Nasz drugi mówca, Moran Amit, podkreśli kluczowe odkrycia na styku neuronauki i onkologii.

Neurobiologia nowotworów to rozwijająca się dziedzina, która ujawnia, w jaki sposób układ nerwowy głęboko kształtuje biologię nowotworów. Ostatnie postępy pokazują, że zarówno nerwy centralne, jak i obwodowe oddziałują bezpośrednio z komórkami nowotworowymi i mikrośrodowiskiem odpornościowym, wpływając na wzrost guza, inwazję i oporność na terapię. Badania oparte na mikroskopii ujawniły złożone interakcje między neuronami a rakiem, w tym inwazję okołonerwową i przebudowę nerwów w obrębie guzów, co ma znaczenie dla prognozy i odpowiedzi na leczenie. Nowe podejścia do obrazowania rzucają światło na komórkowe i molekularne mechanizmy, za pomocą których nerwy modulują postęp nowotworu, otwierając możliwości ukierunkowanych interwencji.

Ta prezentacja podkreśli kluczowe odkrycia na styku neuronauki i onkologii, ze szczególnym uwzględnieniem tego, w jaki sposób zaawansowana mikroskopia odkrywa te złożone interakcje.

Dr Amit został przyjęty do Department of Head and Neck Surgical Oncology w University of Texas MD Anderson Cancer Center w kwietniu 2019 r. i prowadzi aktywne laboratorium badawcze skupiające się na neurogenezie i aksonogenezie związanej z rakiem, a także na roli neuroimmunologii w raku. Jednym z ekscytujących odkryć laboratorium dr Amita było opisanie mechanizmu, za pomocą którego guzy głowy i szyi mogą przeprogramować sygnalizację adrenergiczną w neuronach oraz efekt ukierunkowania obwodowego układu nerwowego na inicjację i progresję raka. Będzie to stanowić podstawę do łączenia terapii ukierunkowanych na układ nerwowy z innymi terapiami, takimi jak immunoterapia, w leczeniu raka głowy i szyi.