Všeobecné

Vedci používajú kmeňové bunky na rast funkčného 3D mozgového tkaniva


Vedci z celého sveta mnohými spôsobmi dokazujú, že keď sa schopnosti 3D modelovania a tlače a výskumu kmeňových buniek spoja, je možné veľa vecí. Napríklad vývoj využívajúci CRISPR prináša revolúciu v našom pohľade na možnosti úpravy génov. Vedci pripravujú práce, ktoré sú prijímané s chválou aj kritikou.

Tím vedcov teraz vytvoril funkčný 3D model ľudského mozgového tkaniva. Účelom práce bolo otvoriť možnosti prehĺbenia nášho porozumenia toho, ako by mohli mozgové bunky interagovať so zdravými aj abnormálnymi vzorkami.

Dosahovanie konzistentných výsledkov

Tím pri svojej práci použil 3D modely tkanív, aby sa predišlo problémombiologické úskalia spojené s používaním neurologických tkanív (ktoré sa zvyčajne zhromažďujú od pacientov po ich exspirácii, čo obmedzuje počet vzoriek), použili ľudské indukované pluripotentné kmeňové bunky (iPSC). Toto rozhodnutie im umožnilo dosiahnuť oveľa širší a dynamickejší rozsah výsledkov.

To im tiež ponúklo ideálne prostriedky na nadviazanie na predchádzajúci výskum zahŕňajúci subjekty výskumu hlodavcov. Celkovo sa dosiahli sľubné výsledky. Použili sa kmeňové bunky získané od zdravých osôb, ako aj od pacientov s Parkinsonovou a Alzheimerovou chorobou, pričom tím vytvoril tkanivový model, ktorý by im umožnil1) - sledovať úrovne rastu a expresie génov a -2) posúdiť možnosti „generovania modelov mozgového tkaniva odvodených od pacienta“.

„Našli sme správne podmienky na to, aby sa iPSC diferencovali na množstvo rôznych neurónových podtypov, rovnako ako astrocyty, ktoré podporujú rastúce neurónové siete,“ vysvetľuje biomedicínsky inžinier a spoluautor štúdie David L. Kaplan z Tufts University.

Zložitý proces

Ako by si človek vedel predstaviť, proces vedcov má veľmi sofistikovanú a chúlostivú povahu, o čom hovorí Kaplan. „Hodvábno-kolagénové lešenia poskytujú správne prostredie na produkciu buniek s genetickými podpismi a elektrickou signalizáciou, ktoré sa nachádzajú v natívnych neurónových tkanivách.“

Najdôležitejšie je, že vedci vyjadrujú svoj optimizmus - podporený úspešnými výsledkami - ohľadom budúcej aplikácie tejto metódy. „Zjednodušený proces v kombinácii s dlhovekosťou kultúr poskytuje systém, s ktorým je možné manipulovať tak, aby podporoval rôzne experimentálne aplikácie, vrátane štúdia vývoja sietí, dozrievania, plasticity a / alebo degenerácie sietí.“

Dlhodobým cieľom výskumníkov je použitie tejto metódy na vyhodnotenie liekových cieľov pre neurodegeneratívne choroby. Neliečiteľné a oslabujúce choroby - medzi ktoré patria Huntingtonova choroba, Alzheimerova choroba a Parkinsonova choroba, stanovujú scenár kumulatívnych účinkov, ktoré dramaticky menia vyhliadky a kvalitu života pacientov. Preto inovatívny výskum tímov, ako je tento, ponúka pohľad na budúcnosť možností, ktoré zahŕňajú včasné odhalenie alebo možné úspešné riadenie.

Podrobnosti o štúdii sa nachádzajú v dokumente nazvanom „Funkčné a udržateľné 3D modely ľudskej neurálnej siete z pluripotentných kmeňových buniek“, ktorý bol publikovaný vACS Biomaterials Science & Engineering denník.


Pozri si video: Rastlinná bunka (November 2021).