在实验皿中制造功能性脑细胞的过程需要精确激活称为LINE-1(L1)逆转座子的自私遗传元件。KAUST研究人员的这一发现可能会导致针对帕金森氏病和其他脑部疾病的更安全，更有效的再生疗法。

人类，小鼠和其他哺乳动物的基因组具有成千上万的L1元素。大多数病毒没有活性，但有些保留复制自身能力并跳入DNA的不同片段的能力，从而对基因调节产生影响，既有害又有益。有时，跳跃的基因会引发疾病。然而，在早期的大脑发育中，L1活性是神经元正常形成所必需的-尽管原因尚不清楚。

为了解决这个问题，Valerio Orlando及其同事转向了神经元发育的细胞模型。他们与意大利的科学家合作，对小鼠胚胎中的皮肤细胞进行了改造，以表达各种“重编程因子”，这些因子将它们转化为产生多巴胺的神经元，类似于黑质(位于大脑深处的一个小结构)中发现的神经元。在此过程中，研究人员观察到了L1的激活。

他们用两种可阻断L1动态的药物治疗细胞。奥兰多实验室小组的博士后弗朗切斯科·德拉瓦勒(Francesco Della Valle)说，这两种疗法都极大地损害了细胞转化的效率，证明“激活是成功将皮肤细胞重编程为神经元细胞所必需的”，这项新研究的第一作者。

然后，研究人员对细胞内的所有DNA进行了测序，包括转化前后，以确定L1元件将自己重新插入基因组的位置。他们在与神经元谱系定型和神经元功能有关的基因周围发现了插入热点。因此，这些位点处的DNA包装不太紧密，从而允许更高水平的相关基因表达。

Della Valle说：“我们的工作提出了这样一个概念，即重复元素在细胞分化和组织特异性发育程序中起着前所未有的重要作用。”

当研究人员设计出新的细胞疗法来替代帕金森氏症和相关疾病患者中丢失的多巴胺产生神经元时，这些见解可能被证明是无价的。Della Valle指出：“异常的L1活性可能威胁到任何此类产品的生存或安全性，而优化L1的功能可以增强这种再生疗法的制造和一致性。”