Forskare vid Duke-NUS Medical School, i samarbete med University of Sydney, har utvecklat BrainSTEM – en två-nivå, enkelcellsatlas av det utvecklande humana hjärnan som profilerar nästan 680 000 celler. Publicerad online i Science Advances den 31 oktober 2025 fokuserar resursen på mesencefala dopaminerga neuroner, markerar off-target celltyper i labb-odlade modeller och kommer att släppas öppet för forskningsgemenskapen.
Forskare vid Duke-NUS Medical School och samarbetspartners har skapat BrainSTEM (Brain Single-cell Two tiEr Mapping), en omfattande enkelcellsatlas av det humana fostrets hjärna som är utformad för att benchmarka och förbättra modeller för Parkinsons sjukdom.
- Omfattning och fokus: Atlasen profilerar nästan 680 000 celler från det utvecklande humana hjärnan och inkluderar en mesencefal sub-atlas med högre upplösning som pinpointar dopaminerga neuroner – celler som är nedsatta i Parkinsons sjukdom.
- Varför det spelar roll: Parkinsons sjukdom är Singapores näst vanligaste neurodegenerativa tillstånd, som drabbar cirka tre av varje 1 000 personer över 50 år. Mer trogna mesencefalmodeller skulle kunna stärka forskningen och stödja framtida cellbaserade terapier.
Studien, publicerad i Science Advances (Vol. 11, Issue 44; DOI: 10.1126/sciadv.adu7944) den 31 oktober 2025, rapporterar att ledande laboratoriedifferentieringsprotokoll kan ge oönskade celler från andra hjärnregioner, vilket understryker behovet av att förfina både experimentella metoder och dataanalys-pipelines.
Huvudförfattare och seniorforskare framhöll verktygets praktiska värde. “Vår datadrivna blueprint hjälper forskare att producera högavkastande mesencefala dopaminerga neuroner som troget återspeglar mänsklig biologi. Transplantat av denna kvalitet är avgörande för att öka cellterapins effektivitet och minimera biverkningar, och banar väg för att erbjuda alternativa terapier till personer som lever med Parkinsons sjukdom,” sade Dr. Hilary Toh, en MD–PhD-kandidat vid Duke-NUS.
“Genom att kartlägga hjärnan med enkelcellsupplösning ger BrainSTEM oss precisionen att skilja även subtila off-target cellpopulationer åt. Denna rika cellulära detalj ger en kritisk grund för AI-drivna modeller som kommer att transformera hur vi grupperar patienter och designar riktade terapier för neurodegenerativa sjukdomar,” sade Dr. John Ouyang, en seniorförfattare från Duke-NUS Centre for Computational Biology. Biträdande professor Alfred Sun tillade att den rigorösa, datadrivna approachen “kommer att påskynda utvecklingen av pålitliga cellterapier för Parkinsons sjukdom,” medan professor Patrick Tan, Senior Vice-Dean för Research vid Duke-NUS, kallade arbetet för en ny benchmark för att fånga cellulära detaljer i komplexa system.
Teamet kommer att släppa atlaserna som öppna resurser tillsammans med ett out-of-the-box BrainSTEM-paket, vilket möjliggör för forskare att tillämpa den multi-tier mappningsapproachen på vilken hjärncelltyp som helst. Projektet involverade samarbetspartners vid University of Sydney och fick stöd inklusive USyd–NUS Ignition Grant och Duke-NUS Parkinson’s Research Fund.
