Chcą naprawiać uszkodzenia mózgu. Potrzebne fragmenty wydrukują w 3D
Nowa metoda druku komórek nerwowych pozwoli w przyszłości lekarzom na naprawę nawet poważnych uszkodzeń mózgu. To nowatorskie rozwiązanie pomyślnie przeszło pierwsze testy.
Przełomowa technika opracowana przez naukowców z Oxfordu może pomóc w naprawie poważnych urazów mózgu. Wykazali oni, że komórki nerwowe można wydrukować w 3D, aby naśladować architekturę kory mózgowej.
Chcą naprawiać mózg dzięki drukowi 3D
Urazy głowy, udar czy operacyjne usuwanie guzów mózgu mogą spowodować znaczne uszkodzenie kory mózgowej (zewnętrznej warstwy ludzkiego mózgu). Może ono doprowadzić do trudności w poznaniu, poruszaniu się oraz komunikowaniu.
Każdego roku około 70 milionów ludzi na świecie cierpi na urazowe uszkodzenie mózgu, z czego 5 milionów to przypadki ciężkie i śmiertelne. Lekarze rozkładają ręce, obecnie nie ma skutecznych metod leczenia poważnych uszkodzeń, co w znacznym stopniu wpływa na obniżenie jakości życia.
W ramach badań naukowcom z Uniwersytetu Oxfordzkiego udało się stworzyć dwuwarstwową tkankę mózgową, drukując w 3D ludzkie nerwowe komórki macierzyste. Eksperymenty na myszach wykazały zaskakującą integrację z tkanką gospodarza.
Ten postęp stanowi znaczący krok w kierunku wytwarzania materiałów posiadających pełną strukturę i funkcję naturalnych tkanek mózgowych. Prace zapewnią wyjątkową okazję do zbadania funkcjonowania ludzkiej kory mózgowej i, w dłuższej perspektywie, zapewnią nadzieję osobom, które doznały urazów mózgu.
Pierwsze testy wypadły pomyślnie
Materiał do naprawy mózgu pochodzi z komórek pluripotencjalnych komórek macierzystych (hiPSC), które mają potencjał do wytwarzania typów komórek występujących w większości tkanek ludzkich. Można je łatwo uzyskać od samych pacjentów, dzięki czemu nie wywołują odpowiedzi immunologicznej.
Po wydrukowaniu komórek nerwowych uzyskane w ten sposób tkanki, wszczepione do skrawków mózgu myszy, wykazały silną integrację. Bez wchodzenia w medyczne szczegóły można w skrócie powiedzieć, że komórki ludzkie i mysie zaczęły się ze sobą komunikować.
Teraz naukowcy chcą udoskonalić tę technikę i stworzyć w przyszłości bardziej złożone, wielowarstwowe tkanki kory mózgowej. Oprócz potencjału naprawy mózgu będzie można je wykorzystać również do oceny leków, badań nad mózgiem, w tym badań nad procesami poznania.
Literatura źródłowa: Jin, Y., Mikhailova, E., Lei, M. et al. Integration of 3D-printed cerebral cortical tissue into an ex vivo lesioned brain slice. Nat Commun 14, 5986 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-41356-w
