Spinal cord extracts of amyotrophic lateral sclerosis spread TDP-43 pathology in cerebral organoids
Notice bibliographique
Résumé
Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder caused by progressive loss of motor neurons and there is currently no effective therapy. Cytoplasmic mislocalization and aggregation of TAR DNA-binding protein 43 kDa (TDP-43) within the CNS is a pathological hallmark in sporadic ALS and prion-like propagation of pathogenic TDP-43 is thought to be implicated in disease progression. However, cell-to-cell transmission of pathogenic TDP-43 in the human CNS has not been confirmed experimentally. Here we used induced pluripotent stem cells (iPSCs)-derived cerebral organoids as recipient CNS tissue model that are anatomically relevant human brain. We injected postmortem spinal cord protein extracts individually from three non-ALS or five sporadic ALS patients containing pathogenic TDP-43 into the cerebral organoids to validate the templated propagation and spreading of TDP-43 pathology in human CNS tissue. We first demonstrated that the administration of spinal cord extracts from an ALS patient induced the formation of TDP-43 pathology that progressively spread in a time-dependent manner in cerebral organoids, suggesting that pathogenic TDP-43 from ALS functioned as seeds and propagated cell-to-cell to form de novo TDP-43 pathology. We also reported that the administration of ALS patient-derived protein extracts caused astrocyte proliferation to form astrogliosis in cerebral organoids, reproducing the pathological feature seen in ALS. Moreover, we showed pathogenic TDP-43 induced cellular apoptosis and that TDP-43 pathology correlated with genomic damage due to DNA double-strand breaks. Thus, our results provide evidence that patient-derived pathogenic TDP-43 can mimic the prion-like propagation of TDP-43 pathology in human CNS tissue. Our findings indicate that our assays with human cerebral organoids that replicate ALS pathophysiology have a promising strategy for creating readouts that could be used in future drug discovery efforts against ALS.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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