Mini-mozak uzgojen u laboratoriji iz matičnih ćelija spontano je razvio rudimentarne strukture oka, objavili su naučnici.
Sićušni organoidi ljudskog mozga uzgojeni u posudama pokazali su rast dvije bilateralno simetrične optičke čašice, odražavajući razvoj očnih struktura u ljudskim embrionima. Ovaj nevjerovatan rezultat može nam pomoći da bolje razumijemo proces diferencijacije i razvoja oka, kao i očne bolesti.
"Naš rad naglašava izuzetnu sposobnost moždanih organoida da stvaraju primitivne senzorne strukture koje su osjetljive na svjetlost i sadrže tipove ćelija slične onima u tijelu", rekao je neuroznanstvenik Jay Gopalakrishnan iz Univerzitetske bolnice u Dizeldorfu u Njemačkoj. "Ovi organoidi mogu pomoći u proučavanju interakcija između mozga i oka tokom embrionalnog razvoja, modeliranju kongenitalnih poremećaja retine i generiranju specifičnih tipova stanica mrežnice za pacijente za personalizirano testiranje lijekova i transplantacijske terapije."
Organoidi mozga nisu pravi mozak, kao što možete zamisliti. To su male trodimenzionalne strukture uzgojene iz induciranih pluripotentnih matičnih stanica – stanica dobivenih od odraslih i transformiranih u matične stanice koje imaju potencijal da izrastu u mnogo različitih vrsta tkiva.
U ovom slučaju, ove matične ćelije mogu izrasti u nakupine moždanog tkiva koje nemaju ništa slično mislima, emocijama ili svijesti. Takvi "mini mozgovi" koriste se u istraživačke svrhe gdje bi korištenje stvarnog živog mozga bilo nemoguće ili barem etički teško - na primjer, za testiranje odgovora na lijekove ili za promatranje razvoja stanica pod određenim nepovoljnim uvjetima. Ovog puta, Gopalakrishnan i njegove kolege planirali su da posmatraju razvoj očiju.
U prethodnim studijama, drugi naučnici su koristili embrionalne matične ćelije za uzgoj optičkih čašica, struktura koje postaju gotovo cijelo oko tokom embrionalnog razvoja. Druge studije su razvile strukture nalik optičkoj čaši od indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija.
Umjesto direktnog uzgoja ovih struktura, Gopalakrishnanov tim je želio vidjeti mogu li se uzgajati kao integrirani dio moždanih organoida. To bi nam omogućilo da vidimo kako ove dvije vrste tkiva mogu rasti zajedno, umjesto da jednostavno rastu optičke strukture u izolaciji.
Prethodni rad na razvoju organoida pokazao je prisustvo ćelija retine, ali one nisu razvile optičke strukture, pa je tim promijenio svoje protokole. Nisu pokušali forsirati razvoj čisto neuronskih stanica u ranim fazama neuronske diferencijacije i dodali su retinol acetat u mediju kulture kao pomoć za razvoj oka.
Njihovi pažljivo održavani mozgovi beba već su formirali optičke čašice do 30. dana razvoja, a strukture su bile jasno vidljive 50. dana. Ovo je u skladu s vremenom razvoja oka u ljudskom embriju, što znači da ovi organoidi mogu biti korisni za proučavanje zamršenosti ovog procesa.
Postoje i druge posljedice. Optičke čašice su sadržavale različite vrste ćelija retine, organizirane u neuronske mreže koje reaguju na svjetlost, a čak su sadržavale i tkivo sočiva i rožnjače. Konačno, strukture su pokazale vezu mrežnjače sa područjima moždanog tkiva.
Od 314 moždanih organoida koje je tim porastao, 73% je razvilo optičke čašice. Tim se nada da će razviti strategije kako bi ove strukture ostale održive u dužem vremenskom periodu za dublje istraživanje sa ogromnim potencijalom, kažu istraživači.
"Moždani organoidi koji sadrže optičke vezikule koji prikazuju visokospecijalizirane tipove neuronskih stanica mogu se razviti, otvarajući put stvaranju personaliziranih organoida i retinalnih pigmentnih epitelnih listova za transplantaciju", pišu u svom radu. "Vjerujemo da su [ovo] organoidi sljedeće generacije koji pomažu modeliranju retinopatija koje su rezultat ranih neurorazvojnih poremećaja."
Možete pomoći Ukrajini u borbi protiv ruskih osvajača. Najbolji način da to učinite je da donirate sredstva Oružanim snagama Ukrajine putem Savelife ili preko službene stranice NBU.
Pročitajte također:
Ostavite odgovor