A “petri-csészében nevelt agy” már nem csak sci-fi

Eddig elképzelhetetlen lehetőségeket adnak a tudósoknak az agy kifejlődésének a vizsgálatában a petri-csészéken nevelt emberei idegsejtek, melyek a szerv leegyszerűsített miniatürizált változatai. Két tanulmány is megjelent a Nature magazinban a módszer felhasználásáról az idegtudományban.

Agykészítés

Az első tanulmány ezeknek az agyi organoidoknak a  megértésére fókuszál, melyek egy egyszerű idegsejt csomóként kezdik pályafutásukat. A szerzők úgy írják le a organiodokat, mint egy olyan sejtrendszer, ami rendelkezik a saját belső növekedési programjával. Egy hónap növekedés után ezek az organoidok elkezdtek különböző agyi régiókra tagozódni, úgy hogy az előagyra, a középagyra, a rombuszagyra és a retinára jellemző sejthalmazok kezdtek megjelenni, az ezekre a területekre jellemző genetikai jelekkel együtt.

Hat hónap növekedés múlva az agyi organoidok 10 eltérő sejttípust alakítottak ki, a fejlődő agyhoz hasonló eloszlásban – ilyen sejtek például, az asztrociták, a retinasejtek és az agykéreg sejtjei. Különböző agyi organoidoknál eltérő ennek a 10 sejtfajtának az eloszlása, feltehetőleg a növekedés közbeni különböző körülmények miatt. Így az emberi test növekedési jelei nélkül is a sejtkultúrában jelen lévő környezet képes volt irányítani az organoid növekedését.

Összességében ez a tanulmány megmutatta hogy a felnőtt organoidok sejtjei ugyanazzal az összetétellel rendelkeznek mint a felnőt neuronok. Nyolc hónapos korukra az organoidok már képesek voltak spontán módon agyi aktivitásra és hálózatok létrehozására. Illetve olyan sejtek is megjelentek, amelyek reagáltak a fény jelenlétére is, ami azt jelentheti hogy a kutatók képesek lehetnek megvizsgálni, hogy az érzékelő sejtekből érkező jeleket hogyan dolgozzák fel az organoidok.

Ezeknek a sejtek egyedi lehetőséget kínálnak az agy fejlődésének a vizsgálatában és lehetővé teszik különböző fejlődési rendellenességek folyamatainak a jobb megértését is.

Betegség viszgálata

A második tanulmányban a kutatók különböző növekedési faktorokkal stimulálták az előagyra emlékeztető rész fejlődését. Ezekben az organoidokban olyan sejtek is helyet kaptak amik a GABA vagy a glutamin jelzőmolekulákra reagáltak. Így a kutatók képesek voltak meghatározni milyen szerepet töltenek be ezek a sejtek a magzati agy fejlődésében.

A kutatók a Timothy Szindrómára fókuszáltak, ami egy olyan idegrendszer fejlődési rendellenesség, amit annak a génnek a mutációja okoz, ami a kalcium sejteken való átengedéséért felelős fehérje kódolását végzi. A kutatók képesek voltak olyan organoidokat növeszteni amiknél jelen volt ez a mutáció. Ezeknél az organoidoknál a neuronok furcsa mintákat mutattak az aktivitásukban amíg a kultúrán belül migráltak. Ezután a Timothy Szindrómás sejtek képesek voltak megfelelően beépülni a többi neuron közé és működőképes neurális hálózatot is tudtak formálni.

A kutatók szerint ezzel a módszerrel más betegségek mechanizmusait is könnyebben figyelhetik meg, mint a ma használt állatkísérleteknél, ahol a mutációt az emberinél egy sokkal egyszerűbb idegrendszerben vizsgálhatták csak meg.

Forrás: nature.com ; nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.

A honlap további használatához a sütik használatát el kell fogadni. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás