Mokslininkai žengė didelį žingsnį į priekį – laboratorijoje sukūrė 3D modelį, atspindintį ankstyvąsias žmogaus centrinės nervų sistemos vystymosi stadijas.
Šis pasiekimas pagrįstas organoidų – miniatiūrinių 3D modelių, kuriuose naudojami gyvi audiniai, imituojantys žmogaus organus – sukūrimu.
Organoidai yra miniatiūrinės trimatės struktūros, išaugintos laboratorijoje iš žmogaus ar gyvūno ląstelių.
Jos sukurtos taip, kad imituotų tam tikrų žmogaus kūno organų struktūrą ir funkcijas.
Šie trimačiai modeliai yra tikroviškesnė alternatyva 2D ląstelių kultūroms ir gyvūnų modeliams, leidžianti mokslininkams tiksliau tirti biologinius procesus.
Smegenų organoidai, dar vadinami cerebroidais, yra organoidai, specialiai sukurti žmogaus smegenims atvaizduoti.
Jie gaunami iš pluripotentinių kamieninių ląstelių, galinčių transformuotis į įvairių tipų ląsteles.
Cerebroidai atkuria tam tikras besivystančių smegenų savybes, todėl mokslininkai gali tirti smegenų vystymosi aspektus ir modeliuoti neurologines ligas.
Šiam patobulintam organoidiniam modeliui sukurti vėl buvo panaudotos žmogaus pluripotentinės kamieninės ląstelės.
Jos buvo paskatintos suformuoti pradinę liniją, imituojančią nervinio vamzdelio, iš kurio žmogaus embrione išsivysto galvos ir nugaros smegenys, struktūrą.
Taikant šį metodą taip pat buvo naudojamas mikrofluidinis prietaisas.
Jį sudaro daugybė mažų kanalų, kuriais galima kontroliuoti ląstelių veikimą tam tikromis cheminėmis medžiagomis.
Per šiuos kanalus ląstelės buvo veikiamos cheminiais dirgikliais, kurie skatino jas vystytis ir savaime organizuotis į 3D struktūrą, vaizduojančią ankstyvąsias žmogaus centrinės nervų sistemos stadijas.
Prietaiso papildymas geliu taip pat atliko lemiamą vaidmenį procese, skatinant kamienines ląsteles specializuotis į neuronus – nervų sistemos signalines ląsteles.
Per keturiasdešimt dienų augdami ir vystydamiesi šie organoidai ėmė puikiai atkartoti priekinių, vidurinių, užpakalinių smegenų ir nugaros smegenų struktūras, kurios būdingos vienuolikos savaičių amžiaus žmogaus embrionui.
Šis pasiekimas atveria naujas perspektyvas suprasti besivystančias smegenų ligas ir suteikia daug žadančią platformą būsimiems medicininiams tyrimams.
Mokslininkai taip pat planuoja patobulinti prietaisą, kad būtų galima tirti įvairias smegenų ligas naudojant kamienines ląsteles, gautas tiesiogiai iš pacientų.
Tai sudarys sąlygas reikšmingai pažangai sudėtingų neurologinių ligų supratimo ir gydymo srityje.
