Modélisation de la maladie des troubles cérébraux neuropsychiatriques à l'aide de modèles neuronaux à base de cellules souches humaines

Aperçu: G.M.

Les cellules souches pluripotentes humaines (PS) constituent une plateforme pertinente pour modéliser des troubles neurologiques spécifiques à l'homme. Dans ce chapitre, nous nous concentrons sur les modèles de cellules souches humaines pour les troubles neuropsychiatriques, y compris les précurseurs neuraux dérivés de cellules souches induites (iPS), les neurones et les organoïdes cérébraux. 

Nous discutons des étapes cruciales pour la planification d’expériences de modélisation de maladies humaines. Nous présentons les différentes stratégies de modélisation des maladies humaines, notamment la transdifférenciation, les modèles à base de cellules de cellules embryonnaires humaines (ES), les modèles à base de cellules iPS et les options d'édition du génome. 

L'analyse des phénotypes pertinents à la maladie est discutée. Plus en détail, nous fournissons des informations exemplaires sur la modélisation des anomalies du développement neurologique dans les "troubles du spectre de l'autisme" (TSA) et du processus de neurodégénérescence dans la maladie d'Alzheimer (AD). 

Outre les maladies monogéniques, les modèles dérivés de cellules iPS ont également généré des données de cas idiopathiques et sporadiques

Curr Top Behav Neurosci. 2019 Aug 13. doi: 10.1007/7854_2019_111.

Disease Modeling of Neuropsychiatric Brain Disorders Using Human Stem Cell-Based Neural Models

Kaindl J¹, Winner B².

Author information

1

Department of Stem Cell Biology, Friedrich-Alexander-University (FAU) Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Germany.

2

Department of Stem Cell Biology, Friedrich-Alexander-University (FAU) Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Germany. beate.winner@fau.de.

Abstract

Human pluripotent stem (PS) cells are a relevant platform to model human-specific neurological disorders. In this chapter, we focus on human stem cell models for neuropsychiatric disorders including induced pluripotent stem (iPS) cell-derived neural precursor cells (NPCs), neurons and cerebral organoids. We discuss crucial steps for planning human disease modeling experiments. We introduce the different strategies of human disease modeling including transdifferentiation, human embryonic stem (ES) cell-based models, iPS cell-based models and genome editing options. Analysis of disease-relevant phenotypes is discussed. In more detail, we provide exemplary insight into modeling of the neurodevelopmental defects in autism spectrum disorder (ASD) and the process of neurodegeneration in Alzheimer's disease (AD). Besides monogenic diseases, iPS cell-derived models also generated data from idiopathic and sporadic cases.

KEYWORDS:

Disease modeling; Neuropsychiatric disorders; Organoids; hiPSC-derived neurons; hiPSCs

PMID:31407242

DOI:10.1007/7854_2019_111