Amerikanske forskere har haft succes med at fjerne en gen-mutation, der giver en udviklingshæmmende form for autisme ved navn Pitt-Hopkins syndrom.
Ved at forvandle hudceller fra Pitt-Hopkins-patienter til stamceller og derfra til hjerneceller fandt forskerne frem til genet bag sygdommen, fremgår det af en rapport i Nature.
Næste trin er at teste, om behandlingen også virker på fuldt udviklede hjerner i levende mennesker.
Særligt domino-gen vælter hjernens udvikling
Pitt-Hopkins syndrom er en medfødt udviklingsforstyrrelse på autisme-spektret. Mennesker med syndromet er udviklingshæmmede i forskellige grader, og typisk tager det børn med diagnosen lang tid at lære at tale og gå.
Siden årtusindeskiftet har forskere mistænkt et gen ved navn Transcription Factor 4 - eller TCF4 - for at stå bag syndromet.
Genet spiller en afgørende rolle for hjernens udvikling, fordi det fortæller andre gener, om de skal aktiveres eller ej.
Hvis der er fejl på TCF4 kan det få en domino-effekt på hjernens udvikling, da andre gener får forkerte beskeder, og hjernen derfor ikke udvikler sig normalt.
Netop denne sammenhæng satte forskerne bag den nye rapport sig for at undersøge.
Først isolerede de hudceller fra patienter med Pitt-Hopkins syndrom. Derefter manipulerede de cellerne til at blive stamceller, som de senere fik til at udvikle sig som hjerneceller.
I sidste ende havde forskerne en mini-udgave af menneskehjernen, der ligner i både struktur og funktion - såkaldte 'tredimensionelle hjerne-organoider'.
Mutation gav små og ufærdige hjerner
Forskellen på de muterede mini-hjerner og de normale blev hurtig tydelig.
"Selv uden et mikroskop kunne man se, hvilke hjerne-organoider der havde mutationen," siger Alysson R. Muotri, den ledende forsker bag undersøgelsen.
Til højre ses "mini-hjernen" fra en person med Pitt-Hopkins syndrom. Den er både mindre i størrelse og ikke lige så udviklet som de raske hjerneceller til venstre.
Under mikroskopet viste det sig, at de TCF4-muterede hjerne-kopier var meget mindre, og at deres nervecentre - de såkaldte neuroner - flere steder slet ikke var færdigudviklede.
Neuronerne er en særlig celletype i hjernen med mange nerver, der er afgørende for hjernens evne til at sende beskeder rundt.
Forskerne mener, at Pitt-Hopkins-patienternes nedsatte intelligens og motorik skyldes de ufærdige neuroner.
Yderlige forsøg viste, at mutationen på TCF4-genet gav for lidt af to stoffer, som instruerer neuronerne i at vokse og indtage deres rette plads i hjernen.
Genterapi giver håb om kur
Forskerne afprøvede to forskellige måder at afhjælpe TCF4-mutationen.
Den ene behandling var genetisk og ændrede selve TCF4-genet, så det ikke lavede den uhensigtsmæssige mutation.
I den anden behandling brugte forskerne et enzym-hæmmende stof, der får stamceller til at vokse bedre.
Begge behandlinger var succesfulde, og mini-hjernerne udviklede sig væsentligt bedre efter forsøgene.
Forskerne skal nu undersøge, om det er sikkert at bruge samme behandlinger på levende menneskers celler.