Генерираха липсващото звено в мозъчните органоиди – олигодендроцитите.


Водеща модерна технология, която превръща човешки стволови клетки в мозъкоподобна тъкан, вече възпроизвежда развитието на човешкия мозък по-точно от всякога, според ново изследване на Case Western Reserve University School of Medicine в Охайо, САЩ. Изследването, публикувано в Nature Methods, показва как се отглеждат в лабораторни съдове мозъчни „органоиди” – самоорганизиращи се мини сфери, които съдържат всички основни типове клетки, намиращи се в човешката мозъчна кора.

От първите си стъпки, т. нар. органоидна технология промени из основи способността на изследователите да генерират и изучават човешки тъкани в лабораторни условия. Но по отношение на мозъка, моделите не са били цялостни. Това ново изследване запълва липсващото звено.

Взехме органоидната система и добавихме третия основен клетъчен тип в ЦНС – олигодендроцитите – и сега имаме по-точен модел на клетъчните взаимодействия, които се случват по време на развитието на мозъка,” казва Пол Тесар (на малката снимка), професор по иновитивна терапевтика, генетика и геномни науки в Case Western Reserve University School of Medicine, Охайо, САЩ.

Олигодендроцитите са изключително важни за здравия мозък. Те произвеждат миелин: мастна субстанция, която увива и поддържа връзките на нервните клеки, подобно на изолацията на електрически кабел. Без миелин нервните клетки не биха могли да комуникират ефективно. Много неврологични заболявания са резултат от миелинови дефекти, включително МС и някои редки педиатрични генетични разстройства.


снимка: Case Western Reserve University School of Medicine

Това е мощен инструмент за разбирането на човешкото развитие и неврологичните заболявния,” казва проф. Тесар. „Използвайки технологията на стволовите клетки можем да произведем почти неограничено количество от човешка мозъкоподобна тъкан в лабораторни условия. Нашият метод създава един „мини-кортекс”, който съдържа неврони, астроцити, а сега вече и олигодендроцити, произвеждащи миелин. Това е голяма крачка към разкриването на етапи от човешкия мозък, които преди бяха недостъпни.”

Проф. Тесар и неговите колеги демонстрират също как тяхната подобрена органоидна система може да бъде използвана за опити с миелино-усилващи медикаменти. „Тези органоиди дават възможност да се предвиди безопасността и ефикасността на нови миелинови терапии върху човешки мозъкоподобни тъканни преди клиничните изпитвания при хора,” казва д-р Маюр Мадхаван, съавтор на изследването. Екипът лекува органоидите с лекарства, които увеличават миелина при изследвания с мишки. За първи път изследователите използват модела, за да тестват лекарства, които засилват производството на човешки олигодендроцити и миелин.

Екипът също е генерирал органоиди от пациенти с болестта на Пелизеус-Мерцбахер - рядко, но фатално генетично миелиново разстройство. „Пелизеус-Мерцбахер беше труден за изучаване поради много различните мутации, които могат да го причинят и липсата на достъп до мозъчните тъкани на пациентите,” уточнява д-р Закари Невин, също съавтор на изследването, „но тези нови органоиди ни позволяват директно да изучаваме мозъкоподобните тъкани от много пациенти едновременно и да тестваме потенциални терапии.” При органоиди, получени от пациенти с три различни вида мутации на болестта на Пелизеус-Мерцбахер, всяка от тях показва специфични характеристики, които могат да бъдат таргетирани чрез лекарствена терапия. Резултатите от проучването валидират цялостния подход като гъвкав инструмент за наблюдение и детайлизиране на човешката миелинова болест и като тест за индивидуализирани терапии.

Нашият метод позволява отглеждането на човешка мозъчна тъкан в лабораторни условия от всеки пациент,” казва проф. Тесар. „До голяма степен то може и точно да възпроизведе изграждането на човешката нервна система, както и да идентифицира какво се обърква в определени неврологични състояния.”


Превод: Анелия Николова

Този сайт използва бисквитки (cookies)
Прочети повече