Organoid ľudského mozgu si vďaka kmeňovým bunkám vytvoril zrakové poháriky, štruktúry citlivé na svetlo
Výskumníci prostredníctvom organoidov skúmajú vývoj skutočných ľudských orgánov. Všimli si, ako si vytvárajú zmyslové štruktúry.
Pluripotentné kmeňové bunky sú špecifické typy buniek, ktoré sa môžu ďalej špecializovať na akúkoľvek inú bunku v ľudskom tele. Výskumníci ich využívajú na vytvorenie takzvaných organoidov, teda menších, no funkčných, verzií skutočných ľudských orgánov.
Vo vedeckej publikácii Cell Press sa objavila štúdia, ktorá popisuje, že si mozgové organoidy vytvorili štruktúry citlivé na svetlo, ktoré nazývame zrakový pohárik. Je to biela, pohárikovitá oblasť v strede zrakového disku.
Autori výskumu vysvetľujú, že mozgové organoidy si spontánne vytvorili symetrické zrakové poháriky z prednej časti mozgového regiónu. Táto spontánna tvorba demonštruje schopnosti pluripotentných kmeňových buniek.
“Naša práca demonštruje úžasnú schopnosť mozgových organoidov vytvárať primitívne vnemové štruktúry, ktoré sú citlivé na svetlo a obsahujú bunky, ktoré nájdeme aj v ľudskom tele. Vďaka týmto bunkám môžeme lepšie študovať interakcie medzi okom a mozgom počas vývoja embrya. To nám umožní lepšie pochopiť rôzne poruchy sietnice a vytvoriť pre pacienta špecifické bunky pre testovanie liekov alebo transplantáciu,” vysvetľuje jeden z autorov štúdie, Jay Gopalakrishnan.
Mozgové organoidy sú mimoriadne účinným spôsobom ako študovať vývoj mozgu a rôzne ochorenia, ktoré môžu tento orgán postihnúť. Už v predchádzajúcich výskumoch vedci dokázali, že pomocou kmeňových buniek môžu vytvoriť zrakový pohárik, z ktorého sa neskôr vyvinie sietnica. Iné práce sa taktiež pokúsili vytvoriť zrakové poháriky z pluripotentných kmeňových buniek, no v tomto prípade sa výskumníci skôr sústredili na celú sietnicu. Doteraz však tieto štruktúry neboli funkčne integrované do mozgových organoidov.
Nový spôsob výskumu porúch sietnice
Autori tejto novej štúdie modifikovali postup, ktorým v predchádzajúcich prácach menili kmeňové bunky na mozgové tkanivo. Výsledkom bolo, že po 30 dňoch si mozgové organoidy vytvorili zrakové poháriky, ktoré sa do 50 dní stali viditeľnými. Vysvetľujú, že tento časový úsek zodpovedá vývoju sietnice v ľudskom embryu a v budúcnosti by sa vďaka tomuto objavu mohli neurobiologické experimenty stať efektívnejšími.
Neprehliadnite
Výskumníci vytvorili 16 nezávislých várok, ktoré pochádzali od štyroch darcov. Z várok následne vytvorili 314 mozgových organoidov, z ktorých si 72% vytvorilo zrakové poháriky. To dokazuje, že metóda použitá vedcami sa dá reprodukovať. Vzniknuté zrakové poháriky obsahovali rôzne typy sietnicových buniek. Tie vytvorili elektricky aktívne siete reagujúce na svetlo. Zrakové poháriky obsahovali tiež šošovku a rohovkové tkanivo. Sietnicové štruktúry boli zároveň prepojené s mozgovým organoidom.
Autori štúdie vo výskume pokračujú ďalej. V ďalších krokoch sa pokúsia vytvoriť metódy, ktoré by zaručili, že zrakové poháriky ostanú funkčné dlhšiu dobu. Následne sa pomocou nich pokúsia preskúmať rôzne mechanizmy, ktoré vedú k poruchám sietnice u ľudí. V budúcnosti by sme tak mohli dostať do rúk efektívnejšie spôsoby liečby zrakových porúch.
Komentáre