"Mini mozgovi" sastavljeni od ljudskih stanica uzgojenih u laboratoriju mogu se integrirati u ozlijeđeni mozak štakora i reagirati na vizualne podražaje, objavila je nova studija. Prijašnja istraživanja su pokazala da je integracija u mozak u razvoju bila moguća, ali ova nova studija je prva koja pokazuje korištenje ovog pristupa za sanaciju ozljede mozga.
Organoidi ljudskog mozga su minijaturne verzije moždanog tkiva proizvedene iz pluripotentnih matičnih stanica uzgojenih u laboratoriju. Možda su znatno manji od pravih, ali organoidi reproduciraju barem neke značajke prirodnog moždanog tkiva. Neki od različitih tipova stanica koje bismo očekivali pronaći u mozgu, poput astrocita i oligodendrocita, pojavljuju se kako se organoidi razvijaju. I struktura tkiva je slična, iako manje složena nego što bi bio pravi mozak.
Uspješno transplantirani u mozgove glodavaca
Posljednjih godina studije su postupno dodavale sliku o tome kako bi ti organoidi jednog dana mogli igrati ulogu u liječenju neuroloških bolesti. Organoidi pokazuju vlastitu neuronsku aktivnost. Uspješno su transplantirani u mozgove glodavaca i sposobni su se spojiti s okolnim tkivom, a nedavna studija čak je pokazala da reagiraju na svjetlost na isti način kao normalni neuroni.
Međutim, nešto što znanost još nije istražila jest to hoće li se organoidi moći integrirati s ozlijeđenim moždanim tkivom. Nova studija, koju su vodili istraživači sa Sveučilišta u Pennsylvaniji, dala je odgovor na to pitanje. "Usredotočili smo se, ne samo na transplantaciju pojedinačnih stanica, već na zapravo transplantaciju tkiva", rekao je stariji autor H. Isaac Chen u izjavi.
Organoidi su uzgajani u laboratoriju oko 80 dana prije nego što su presađeni na svoje nove domaćine. Štakori korišteni u ovom eksperimentu bili su odrasli i imali su ozljede vidnog korteksa. Nakon tri mjeseca, tim je upotrijebio izvrstan fluorescentno označen virus, ubrizgan u oko, kako bi pratio nove veze koje su organoidi uspostavili s okolnim tkivom.
"Ubrizgavanjem jednog od ovih virusnih tragova u oko životinje, uspjeli smo pratiti neuronske veze nizvodno od mrežnice", rekao je Chen. "Tragač je stigao sve do organoida."
Odgovaranje na vizualne podražaje
Veliki test bio je vidjeti mogu li neuroni organoida odgovoriti na vizualne podražaje - ako je tako, to bi značilo da bi organoidi imali potencijal preuzeti funkcije ozlijeđenog moždanog tkiva i na taj način pomoći u njegovu popravku. Elektrode su korištene za ispitivanje pojedinačnih neurona unutar organoida, mjerenje njihove aktivnosti dok su životinje bile izložene blještavim svjetlima i naizmjeničnim crnim i bijelim trakama.
“Vidjeli smo da je dobar broj neurona unutar organoida reagirao na specifične orijentacije svjetla, što nam daje dokaz da su se ti organoidni neuroni mogli ne samo integrirati s vizualnim sustavom, već su bili u stanju usvojiti vrlo specifične funkcije vida”, objasnio je Chen. Bio je to iznenađujući rezultat.
“Nismo očekivali ovakav stupanj funkcionalne integracije tako rano. Bilo je drugih studija koje su proučavale transplantaciju pojedinačnih stanica koje su pokazale da čak ni devet ili deset mjeseci nakon što transplantirate ljudske neurone u glodavca, oni još uvijek nisu potpuno zreli,” rekao je Chen.
Chen se nada da će ovi rezultati utrti put daljnjim ispitivanjima ovog pristupa u drugim područjima mozga: "Sada želimo razumjeti kako se organoidi mogu koristiti u drugim područjima korteksa, a ne samo u vizualnom korteksu i želimo razumjeti pravila koja vode kako se organoidni neuroni integriraju s mozgom kako bismo mogli bolje kontrolirati taj proces i učiniti ga bržim", piše Iflscience.
