To mózg z ludzkiego płodu! Wyhodowali go w laboratorium
Ludzki mózg to bardzo złożona struktura, której "złamanie" sprawia naukowcom ogromne trudności. Badacze z Holandii poinformowali jednak, że opracowali nową metodą badania jego zawiłości.
Naukowcy z Centrum Princess Máxima w Holandii stworzyli trójwymiarowe miniorgany przypominające ludzką tkankę mózgową, które pomogą w badaniach nad lekiem na raka i inne choroby mózgu. Zamiast jednak namawiać komórki macierzyste do proliferacji w milionach i przekształcenia się w różne typy komórek, np. neurony, wyhodowali organoid mózgowy prosto z tkanki mózgowej płodu (organoidy można wytwarzać bezpośrednio z komórek tkankowych lub kierując komórki macierzyste do rozwoju w określonym kierunku).
Dzięki naszym badaniom wnosimy ważny wkład w dziedziny badań nad organoidami i mózgiem. Do tej pory byliśmy w stanie uzyskać organoidy z większości narządów ludzkich, ale nie z mózgu. To naprawdę ekscytujące, że udało nam się przeskoczyć także tę przeszkodę.
Mózg czy nie mózg?
Ta samoorganizująca się struktura ma wielkość mniej więcej ziarenka ryżu i choć nie jest "prawdziwym" narządem - nie ma myśli, emocji ani świadomości - badacze mają nadzieję, że okaże się cennym modelem w leczeniu chorób i zaburzeń mózgu, zwłaszcza u dzieci. A w jaki sposób badacze pozyskują tkankę mózgową ludzkich płodów? Zwykle w wyniku planowych aborcji, więc nie we wszystkich krajach tego typu badania byłyby dopuszczalne - w Holandii były możliwe, choć oczywiście ze ścisłymi ograniczeniami.
To szansa na przełomowe leczenie
To właśnie z powodu tej niskiej dostępności tkanki płodowej, naukowcy dotychczas hodowali ludzkie "minimózgi" jedynie z komórek macierzystych. Jednak w przeciwieństwie do organoidów pochodzenia komórkowego, które spontanicznie dojrzewają do punktu końcowego, organoidy pochodzenia tkankowego odzwierciedlają natywny, ustalony stan rozwojowy, który można utrzymać przez dłuższy czas.
Zespołowi udało się nakłonić małe fragmenty płodowej tkanki mózgowej do samoorganizacji w naczyniu, tworząc trójwymiarową, warstwową strukturę z różnymi typami komórek, w tym neuronami i komórkami pomocniczymi, zwanymi glejami promieniowymi.
Te ostatnie są szczególnie ekscytującym odkryciem, ponieważ są to cechy charakterystyczne dla człowieka, których nie można odtworzyć w modelach gryzoni.
Co więcej, organoid mózgowy w dalszym ciągu reagował na niektóre z tych samych sygnałów chemicznych co żywy mózg i pozostawał przy życiu przez ponad sześć miesięcy. Dla porównania, organoidy mózgowe wyhodowane z komórek macierzystych dożywają nie dłużej niż 80 dni. Jakby tego było mało, autorzy badania byli w stanie genetycznie manipulować organoidami, aby przypominały guzy nowotworowe i testować na nich leki, co daje nadzieję na przełom w leczeniu raka i innych chorób mózgu.
Nasz nowy, tkankowy model mózgu pozwala nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób rozwijający się mózg reguluje tożsamość komórek. Może to również pomóc zrozumieć, w jaki sposób błędy w tym procesie mogą prowadzić do chorób neurorozwojowych, takich jak małogłowie, a także innych chorób, które mogą wynikać z zaburzenia rozwoju, w tym raka mózgu u dzieci.
