During the past two decades, induced pluripotent stem cells (iPSCs) have been widely used to study human neural development and disease. Especially in the field of Alzheimer’s disease (AD), remarkable effort has been put into investigating molecular mechanisms behind this disease. Then, with the advent of 3D neuronal cultures and cerebral organoids (COs), several studies have demonstrated that this model can adequately mimic familial and sporadic AD. Therefore, we created an AD-CO model using iPSCs derived from patients with familial AD forms and explored early events and the progression of AD pathogenesis. Our study demonstrated that COs derived from three AD-iPSC lines with PSEN1(A246E) or PSEN2(N141I) mutations developed the AD-specific markers in vitro, yet they also uncover tissue patterning defects and altered development. These findings are complemented by single-cell sequencing data confirming this observation and uncovering that neurons in AD-COs likely differentiate prematurely.
Návaznosti
CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_013/0001761, interní kód MU
Název: RECETOX RI - OP VVV (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX RI - OP VVV, PO 1 Posilování kapacit pro kvalitní výzkum
EF15_003/0000469, projekt VaV
Název: Cetocoen Plus
EF16_013/0001761, projekt VaV
Název: RECETOX RI
EF17_043/0009632, projekt VaV
Název: CETOCOEN Excellence
EF19_073/0016943, projekt VaV
Název: Interní grantová agentura Masarykovy univerzity
GA20-15728S, projekt VaV
Název: Nové přístupy k překonání terapeutické rezistence u glioblastoma multiforme se zaměřením na buněčnou senescenci a model mozkového organoidu
Investor: Grantová agentura ČR, Nové přístupy k překonání terapeutické rezistence u glioblastoma multiforme se zaměřením na buněčnou senescenci a model mozkového organoidu
GA21-21510S, projekt VaV
Název: Studium molekulárních mechanismů vzniku Alzheimerovy choroby pomocí cerebrálních organoidů (Akronym: AD Brain Organoids)
Investor: Grantová agentura ČR, Uncovering molecular mechanisms of Alzheimer’s disease initiation using brain organoids
LX22NPO5107, projekt VaV
Název: Národní ústav pro neurologický výzkum
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Národní ústav pro neurologický výzkum, 5.1 EXCELES
MUNI/A/1301/2022, interní kód MU
Název: Zdroje pro tkáňové inženýrství 13
Investor: Masarykova univerzita, Zdroje pro tkáňové inženýrství 13
MUNI/G/1131/2017, interní kód MU
Název: Transformative stem cell-based model of Alzheimer’s disease and advanced analytics to study the role of membrane lipids in the pathogenesis
Investor: Masarykova univerzita, Transformative stem cell-based model of Alzheimer’s disease and advanced analytics to study the role of membrane lipids in the pathogenesis, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty
MUNI/IGA/1273/2021, interní kód MU
Název: Investigation of the role of candidate miRNAs in neural stem cells’ identity
Investor: Masarykova univerzita, Investigation of the role of candidate miRNAs in neural stem cells’ identity
MUNI/R/1321/2021, interní kód MU
Název: Career Restart - Next generation sequencing in neural development and disease
Investor: Masarykova univerzita, Career Restart - Next generation sequencing in neural development and disease, CAREER RESTART
MUNI/R/1697/2020, interní kód MU
Název: Career Restart - Stem Cell-Based Models of Neurodegeneration
Investor: Masarykova univerzita, Career Restart - Stem Cell-Based Models of Neurodegeneration, CAREER RESTART
NU20-08-00314, projekt VaV
Název: Single cell analýza: moderní nástroj pro studium klonální evoluce u pacientů s chronickou lymfocytární leukémií s vysokým rizikem (Akronym: Single cell analysis of CLL cells)
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Single cell analysis: a modern tool to study clonal evolution in high-risk patients with chronic lymphocytic leukemia, Podprogram 1 - standardní
NU21-08-00373, projekt VaV
Název: Patogeny indukovaná senescence jako spouštěcí faktor Alzheimerovy nemoci (Akronym: Patogeny u AD)
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Patogeny indukovaná senescence jako spouštěcí faktor Alzheimerovy nemoci, Podprogram 1 - standardní
NU22J-08-00075, projekt VaV
Název: Sledování funkce proteinu SORLA u pacientů s Alzheimerovou chorobou s časným nástupem
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Sledování funkce proteinu SORLA u pacientů s Alzheimerovou chorobou s časným nástupem, Podprogram 2 - juniorský - výzkumníci do 35 let
NU22-04-00366, projekt VaV
Název: Role neurodegenerace v patogenezi, manifestaci a prognóze MTLE/HS - in vivo, ex vivo a in vitro perspektiva
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Role neurodegenerace v patogenezi, manifestaci a prognóze MTLE/HS - in vivo, ex vivo a in vitro perspektiva, Podprogram 1 - standardní
NV19-08-00472, projekt VaV
Název: Klinicky relevantní biochemické, imunologické a buněčné biomarkery Alzheimerovy nemoci a stárnutí (Akronym: BioMAD)
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Klinicky relevantní biochemické, imunologické a buněčné biomarkery Alzheimerovy nemoci a stárnutí
101087124, interní kód MU
Název: Alzheimer's Disease Diagnostics Innovation and Translation to Clinical Practice in Central Europe
Investor: Evropská unie, Alzheimer's Disease Diagnostics Innovation and Translation to Clinical Practice in Central Europe, Rozšiřování účasti a posílení ERA
VÁŇOVÁ, Tereza; Jiří SEDMÍK; Jan RAŠKA; Kateřina AMRUZ ČERNÁ; Petr TAUŠ; Veronika POSPÍŠILOVÁ; Markéta NEZVEDOVÁ; Veronika FEDOROVÁ; Soňa KADÁKOVÁ; Hana KLÍMOVÁ; Michaela CAPANDOVÁ; Petra ORVISKÁ; Petr FOJTÍK; Simona BÁRTOVÁ; Karla PLEVOVÁ; Zdeněk SPÁČIL; Hana HŘÍBKOVÁ a Dáša BOHAČIAKOVÁ. Cerebral organoids derived from patients with Alzheimer´s disease with PSEN1/2 mutations have defective tissue patterning and altered development. CELL REPORTS. CAMBRIDGE: CELL PRESS, 2023, roč. 42, č. 11, s. 1-27. ISSN 2211-1247. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113310.
@article{2329980, author = {Váňová, Tereza and Sedmík, Jiří and Raška, Jan and Amruz Černá, Kateřina and Tauš, Petr and Pospíšilová, Veronika and Nezvedová, Markéta and Fedorová, Veronika and Kadáková, Soňa and Klímová, Hana and Capandová, Michaela and Orviská, Petra and Fojtík, Petr and Bártová, Simona and Plevová, Karla and Spáčil, Zdeněk and Hříbková, Hana and Bohačiaková, Dáša}, article_location = {CAMBRIDGE}, article_number = {11}, doi = {https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113310}, keywords = {Cerebral organoids; Alzheimer's disease; PSEN1/2 mutations}, language = {eng}, issn = {2211-1247}, journal = {CELL REPORTS}, title = {Cerebral organoids derived from patients with Alzheimer´s disease with PSEN1/2 mutations have defective tissue patterning and altered development}, url = {https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124723013220?via%3Dihub}, volume = {42}, year = {2023} }
TY - JOUR ID - 2329980 AU - Váňová, Tereza - Sedmík, Jiří - Raška, Jan - Amruz Černá, Kateřina - Tauš, Petr - Pospíšilová, Veronika - Nezvedová, Markéta - Fedorová, Veronika - Kadáková, Soňa - Klímová, Hana - Capandová, Michaela - Orviská, Petra - Fojtík, Petr - Bártová, Simona - Plevová, Karla - Spáčil, Zdeněk - Hříbková, Hana - Bohačiaková, Dáša PY - 2023 TI - Cerebral organoids derived from patients with Alzheimer´s disease with PSEN1/2 mutations have defective tissue patterning and altered development JF - CELL REPORTS VL - 42 IS - 11 SP - 1-27 EP - 1-27 PB - CELL PRESS SN - 22111247 KW - Cerebral organoids KW - Alzheimer's disease KW - PSEN1/2 mutations UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124723013220?via%3Dihub N2 - During the past two decades, induced pluripotent stem cells (iPSCs) have been widely used to study human neural development and disease. Especially in the field of Alzheimer’s disease (AD), remarkable effort has been put into investigating molecular mechanisms behind this disease. Then, with the advent of 3D neuronal cultures and cerebral organoids (COs), several studies have demonstrated that this model can adequately mimic familial and sporadic AD. Therefore, we created an AD-CO model using iPSCs derived from patients with familial AD forms and explored early events and the progression of AD pathogenesis. Our study demonstrated that COs derived from three AD-iPSC lines with PSEN1(A246E) or PSEN2(N141I) mutations developed the AD-specific markers in vitro, yet they also uncover tissue patterning defects and altered development. These findings are complemented by single-cell sequencing data confirming this observation and uncovering that neurons in AD-COs likely differentiate prematurely. ER -
VÁŇOVÁ, Tereza; Jiří SEDMÍK; Jan RAŠKA; Kateřina AMRUZ ČERNÁ; Petr TAUŠ; Veronika POSPÍŠILOVÁ; Markéta NEZVEDOVÁ; Veronika FEDOROVÁ; Soňa KADÁKOVÁ; Hana KLÍMOVÁ; Michaela CAPANDOVÁ; Petra ORVISKÁ; Petr FOJTÍK; Simona BÁRTOVÁ; Karla PLEVOVÁ; Zdeněk SPÁČIL; Hana HŘÍBKOVÁ a Dáša BOHAČIAKOVÁ. Cerebral organoids derived from patients with Alzheimer´s disease with PSEN1/2 mutations have defective tissue patterning and altered development. \textit{CELL REPORTS}. CAMBRIDGE: CELL PRESS, 2023, roč.~42, č.~11, s.~1-27. ISSN~2211-1247. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113310.
