HET EFFECT VAN FUS-MUTATIES OP HET FENOTYPE EN DE FUNCTIE VAN GLIACELLEN

Amyotrofische laterale sclerose (ALS) is een fatale, snel progressieve neurodegeneratieve aandoening, gekenmerkt door selectief verlies van motorneuronen (MN). In 10% van de gevallen liggen oorzakelijke genetische mutaties ten grondslag aan de ziekte, waaronder mutaties in de genen C9ORF72, SOD1, FUS en TARDBP. Oligodendrocyten, de myeliniserende cellen in het centrale zenuwstelsel, worden ook aangetast bij ALS en er wordt verondersteld dat ze bijdragen aan de dood van MN's. De rol van mutante oligodendrocyten is echter nog niet volledig begrepen. Hier gebruikten we geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's) van een FUSR521H ALS-patiënt, evenals de isogene controle, en een gezonde controle-iPSC-lijn waarin de FUSP525L (PL)-mutatie werd geïntroduceerd door CRISPR-Base Editing om defecten in oligodendrocyten aan te pakken, en uiteindelijk hun impact op de neuronale gezondheid. Door gerichte door recombinase gemedieerde cassette-uitwisseling werd de transcriptiefactor SOX10 geïntegreerd in de veilige haven-locus AAVS1 van de FUS-mutant en in isogene normale iPSC. Dit stelde de door doxycycline induceerbare overexpressie in staat om snelle en efficiënte differentiatie naar oligodendrocyten mogelijk te maken, zoals eerder beschreven door ons laboratorium. Zowel mutante als controlecellen differentieerden efficiënt tot oligodendrocyten. We voerden RNA-sequencing uit die een lipidedefect in mutante oligodendrocyten suggereerde. Daaropvolgende lipidomics-onderzoeken toonden defecten aan in met name myeline-lipiden, waaronder de verzadigde vetzuren met lange keten, die dramatisch waren verminderd in mutante oligodendrocyten. Bovendien vertoonden mutante oligodendrocyten hogere endoplasmatisch reticulum-stress bij blootstelling aan thapsigargin of tunicamycine. Samengevat toonden deze resultaten aan dat FUS-mutante oligodendrocyten een defect in het lipidenmetabolisme en ER-stress kunnen hebben, wat zou kunnen bijdragen aan abnormale myelinisatie en daaropvolgende neurodegeneratie.