Prelomová technika by mohla poskytnúť opravy poškodených častí mozgu na mieru pre ľudí, ktorí utrpeli úraz
Vedci vynašli metódu, ktorá by mohla pomôcť pacientom s poškodením mozgu. Vytvorili štruktúry, kopírujúce funkcie zdravých buniek.
Ľudia, ktorí si v minulosti prešli zranením mozgu, musia žiť s poškodením, ktoré má zväčša dopad aj na kvalitu ich životu vrátane kvality života blízkych, po zbytok svojho života. Výskumníci z University of Oxford však v rámci svojej novej štúdie zistili, že pomocou špeciálnej 3D tlačiarenskej metódy môžu poškodenie opraviť a vytvoriť štruktúry, ktoré napodobňujú funkciu zdravých buniek v mozgovej kôre.
K poškodeniu mozgu môže dôjsť niekoľkými spôsobmi, vysvetľujú vedci. Najčastejšími príčinami sú úrazy hlavy, mozgová príhoda alebo operačný zákrok, napríklad pri odstraňovaní mozgových nádorov. Akákoľvek forma poškodenia môže vyústiť do výrazného poškodenia mozgovej kôry, vonkajšej vrstvy ľudského mozgu. Toto poškodenie sa môže prejaviť problémami s kognitívnymi vlastnosťami, pohybom alebo komunikáciou.
Globálne si traumatickým zranením mozgu ročne prechádza približne 70-miliónov ľudí pričom v 5-miliónoch prípadov, môžeme hovoriť o kritickom až smrteľnom zranení. Ako sme už spomenuli, momentálne neexistujú žiadne efektívne metódy liečby. Znamená to, že akékoľvek následky, ktoré zranenie spôsobilo, sa s pacientom typicky nesú až do smrti.
Jedným z možných spôsobov liečby sú napríklad mozgové implantáty, ktoré sa skladajú z vlastných kmeňových buniek pacienta. Ide o formu regeneračnej terapie, ktorá by mohla v budúcnosti pomôcť v liečbe zranení mozgu. Táto metóda liečby má obrovský potenciál, no zároveň má pred sebou jednu obrovskú prekážku. Ako vysvetľujú autori nového výskumu, doteraz neexistovala metóda, ktorá by zaručila, že implantát bude kopírovať architektúru pacientovho mozgu.
V rámci práce výskumníci pomocou 3D tlačiarenskej metódy vytvorili dvojvrstvové mozgové tkanivo, ktoré vytvorili z ľudských mozgových buniek. Toto tkanivo následne implantovali do častí myšacieho mozgu. Vedci si všimli, že implantované tkanivo vykazovalo presvedčivú štrukturálnu a funkcionálnu integráciu s mozgom hostiteľa.
Neprehliadnite
Integrácia implantátu do mozgu myši
Výskumníci vyrobili implantát z takzvaných “pluripotentných kmeňových buniek”. Sú to bunky, ktoré sa dokážu premeniť na akúkoľvek inú bunku, ktorú nachádzame v ľudských tkanivách. Výhodou týchto kmeňových buniek je aj to, že sa môžu jednoducho vytvoriť z buniek, ktoré poskytnú vedcom samotní pacienti. Znamená to, že na takýto implantát imunitný systém nezaútočí.
Kmeňové bunky boli v rámci výroby implantátu rozdelené do buniek pre dve odlišné vrstvy mozgovej kôry. Následne bunky umiestnili do špeciálneho roztoku, ktorý mal úlohu “bioatramentu” do 3D tlačiarne. Následne z tohto “atramentu” vedci vytvorili dvojvrstvovú štruktúru. Vytvorené tkanivá si udržali svoju vrstvenú bunečnú architektúru celé týždne.
Následne sa vytvorené tkanivá implementovali do častí myšacieho mozgu. Tam sa ukázalo, že sa implantované tkanivo dokáže dobre do mozgu integrovať. Vedci zároveň pozorovali aj migráciu neurónov z pôvodného mozgu myši do implantátu a naopak, čo značí o veľmi dobrom prepojení týchto tkanív. Inými slovami povedané, toto prepojenie nasvedčovalo, že ľudské a myšacie bunky medzi sebou komunikovali.
Výskumníci v práci pokračujú aj naďalej. Ďalším krokom bude vytvoriť komplexnejšie niekoľkovrstvové tkanivá, ktoré by o niečo lepšie napodobňovali architektúru ľudského mozgu. Ako sme už spomenuli, tieto implantáty by mohli slúžiť na pomoc ľuďom, ktorí si prešli vážnym zranením mozgu. Zároveň by však vytvorené mozgové tkanivá mohli vedci využiť aj na testovanie rôznych nových liekov, alebo pri výskumoch mozgového vývoja.
Komentáre