Vedci implantovali ľudský organoid do mozgu dospelého potkana: Neuróny prevzali úlohu poškodeného regiónu
Desaťročia štúdie dokázali, že ľudské neuróny možno transplantovať do mozgu potkana. Nová štúdia dokázala, že to funguje aj pri dospelom jedincovi.
Desaťročia výskumov dokázali, že môžeme transplantovať neuróny človeka a hlodavcov do hlodavčieho mozgu a nedávna štúdia dokonca demonštrovala, že organoid, laboratórne vypestovaná miniatúra orgánu ľudského mozgu, sa dokáže implementovať do mozgu laboratórneho potkana. Otázkou ostávalo, či sa organoid dokáže integrovať aj do poškodeného vizuálneho systému dospelého jedinca.
Autori novej štúdie sa na túto otázku pokúsili nájsť odpoveď. V prelomovej štúdii dokázali úspešne implementovať organoid do poškodeného vizuálneho systému dospelého mozgu hlodavca. Laboratórny potkan začal následne reagovať na vizuálne vnemy, informuje Eurekalert.
„V rámci našej štúdie sme sa nesústredili na transplantáciu jednotlivých buniek, ale na transplantáciu tkaniva. Organoidy majú štruktúru pripomínajúcu mozog. V rámci štúdie sme dokázali do tejto štruktúry nahliadnuť a porozumieť tomu, ako sa transplantovaný organoid dokáže integrovať,“ vysvetľuje Isaac Chen, jeden z autorov výskumu.
Vedci vytvorili organoid z ľudských kmeňových buniek. Proces trval okolo 80 dní a následne organoid transplantovali do mozgu dospelého potkana s poškodeným vizuálnym kortexom. Do troch mesiacov sa organoid začlenil do mozgu a začal vytvárať synapsy s neurónmi v mozgu. Autori štúdie vytvorili fluorescenčné vírusy, ktoré skákali z neurónu na neurón a umožnili im sledovať prepojenia medzi organoidom a mozgom.
„Tieto sledovače sme implantovali do oka potkana a následne sme mohli sledovať, ako signál putuje až k samotnému organoidu,“ tvrdí Chen.
Organoid prevzal úlohu vizuálneho kortexu
V ďalšom kroku výskumníci merali aktivitu jednotlivých neurónov v organoide, keď zvieraťu ukázali blikajúce svetlá a čiernobiele pásy. Vedci pozorovali, že množstvo neurónov v organoide reagovalo na špecifické svetelné signály. To naznačuje, že sa organoid úspešne integroval do mozgu a dokázal si prisvojiť funkcie poškodeného vizuálneho kortexu.
Vedcov prekvapilo, že sa organoid integroval za veľmi krátku dobu troch mesiacov. Ako konštatujú autori, nečakali, že budú už po krátkej dobe pozorovať takú mieru funkčnej integrácie. Všetky staršie štúdie, ktoré sa tejto problematike venovali, tvrdili, že ani po deviatich mesiacoch nie sú transplantované individuálne neuróny úplne vyvinuté.
Neprehliadnite
Autori štúdie tvrdia, že neurónové tkanivá majú obrovský potenciál opraviť poškodené časti mozgu. Vedci zatiaľ nemajú v rukách všetky odpovede, no táto práca je obrovským a mimoriadne dôležitým prvým krokom. Práca vedcov teda ani zďaleka nekončí. Podarilo sa im úspešne transplantovať organoid do poškodeného vizuálneho kortexu, no v ďalších štúdiách sa pokúsia odhaliť, či by podobný proces mohol fungovať aj v rámci iných častí mozgu.
Ako sami vysvetľujú, chcú pochopiť pravidlá, ktoré riadia integráciu neurónov s mozgom. Ak sa im podarí tento proces pochopiť a získať nad ním kontrolu, v budúcnosti by mohli prísť na to, ako pomôcť neurónom k rýchlejšej integrácii.
Komentáre