Pentru prima dată, oamenii de știință au dezvoltat modele de creier 3D folosind celule de la mai multe persoane.
Noile creații hibride, pe care cercetătorii le-au numit „himeroizi”, sunt o variație a acestora organoizi cerebrali — modele 3D minuscule realizate din țesut care imită structura și funcția unui creier de dimensiune completă. Aceste modele sunt mai precise pentru biologia umană decât modelele celulare 2D sau animalele precum șoarecii de laborator. Din această cauză, oamenii de știință speră că modelele o vor face accelerarea cercetării și dezvoltării medicamentelor.
De obicei, organoizii creierului sunt cultivați din celule care sunt colectate de la un singur donator. Aceasta înseamnă că nu pot surprinde variabilitatea genetică care există între oameni, care poate afecta dezvoltarea creierului indivizilor și răspunsurile acestora la medicamente.
Crearea himeroidilor ar putea depăși acest obstacol, potrivit oamenilor de știință din spatele unui nou studiu, publicat pe 26 iunie în jurnal. Natură. Un astfel de „sat într-un fel de mâncare” ar putea fi deosebit de util în primele etape ale testării antidrog, au spus ei.
Cercetătorii au crescut anterior foi de celule cerebrale din celulele stem ale diferitelor persoane, dar aceasta este prima dată când modelele 3D ale creierului au fost cultivate în acest fel.
„Chimeroizii sunt un instrument interesant care va fi adoptat pe scară largă în domeniul neurodezvoltării, probabil cu diverse aplicații.” Aparna Bhaduriun profesor asistent de chimie biologică la Universitatea din California, Los Angeles, care nu a fost implicat în cercetare, a scris într-un comentariul studiului.
Pentru a face himeroizii, cercetătorii au colectat celule stem de la cinci persoane și apoi, în laborator, au folosit substanțe chimice care induc creșterea pentru a le convinge să devină organoizi cerebrali – fiecare dintre ele având celule de la o singură persoană. Oamenii de știință au rupt apoi organoidele rezultate și au recombinat celulele din interiorul lor pentru a forma himeroizi. Acest lucru a asigurat că fiecare himeroid conține un număr egal de celule derivate de la fiecare persoană.
După trei luni, himeroizii aveau un diametru de aproximativ 0,12 până la 0,2 inci (3 până la -5 milimetri) și conțineau aceleași tipuri de celule care se găsesc în mod normal în cortexul — stratul exterior al creierului — al unui făt.
Separat, echipa a expus himeroizii la două substanțe chimice neurotoxice: etanolul, care este asociat cu tulburări din spectrul alcoolismului fetalși medicamentul antiepileptic acid valproic, care poate crește riscul de malformații congenitale. Echipa a descoperit că celulele provenite de la diferiți donatori au răspuns diferit la aceste medicamente, în ceea ce privește, de exemplu, cât de mult le-au împiedicat substanțele chimice creșterea.
Dacă sunt extinse pentru a conține celule de la și mai mulți oameni, himeroizii ar putea ajuta teoretic la determinarea modului în care pacienții vor răspunde la medicamente înainte de a fi testați într-un studiu clinic, a spus echipa. Acestea ar putea fi apoi separate în grupuri specifice de răspuns la tratament.
„Sunt încântat de ceea ce ne rezervă viitorul în ceea ce privește utilizarea organoizilor, cum ar fi himeroizii, pentru a dezvolta noi modalități de a realiza inovații terapeutice pentru bolile neurologice.” Paola Arlottaco-autor principal al studiului și profesor de celule stem și biologie regenerativă la Universitatea Harvard, a declarat Live Science într-un e-mail.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!