Kutatók „miniagyat” növesztettek magzati agyszövetből

Először sikerült a kutatóknak mesterségesen létrehozott, úgynevezett „miniagyat” növeszteni magzati agyszövetből. Az új tanulmány mögött álló kutatók szerint ezek kiegészíthetik az őssejtekből készült, már létező modelleket.

A Live Science számolt be róla, hogy a tudósok először hoztak létre ilyen agyi organoidokat – háromdimenziós, laboratóriumban növesztett miniagyakat.

Ilyet még a tudósok sem láttak

Az új organoidok rizsszemnyi méretűre nőttek, és számos sejttípust tartalmaztak, amelyek összetett 3D-s struktúrákba szerveződtek. A kutatók agydaganatok növekedését is elindították a miniagyakban, és tesztelték a tumorok válaszát a meglévő rákgyógyszerekre.

A miniagyak a teljes méretű emberi agy fejlődésének és működésének kulcsfontosságú aspektusait utánozzák. Korábban már növesztettek ilyet emberi őssejtekből, de közvetlenül már kialakult agyszövetből még soha, így az új organoidok izgalmas lehetőségeket nyitnak meg – áll a január 8-án megjelent új tanulmányban.

„Eddig a legtöbb emberi szervből tudtunk organoidokat előállítani, de az agyból nem” – mondta a közleményben Dr. Hans Clevers, a tanulmány társszerzője, a hollandiai Utrechti Egyetem orvosprofesszora.

A kutatók szerint a miniagyak kiegészíthetik a meglévő, őssejtekből származó organoidokat, és elősegíthetik az agy egészségének és betegségének új, egyedi módszereinek tanulmányozását.

Míg az őssejteket úgy kell rávenni, hogy az agy különböző részeire hasonlítsanak, addig a közvetlenül az agyból kiszedett szövetek pontosan rögzíthetik az agy szöveteit bizonyos fejlődési szakaszokban. És míg az őssejteknek gyakran állványzatot kell biztosítaniuk, amelyen növekedni tudnak, az agyszövetek képesek saját magukat létrehozni. Így ezek az új, magzati szövetből származó organoidok újszerű betekintést nyújthatnak abba, hogy mi alakítja az agy különböző régióit, és mi hozza létre a sejtek sokféleségét.

Hogyan zajlott a kutatás?

Az új miniagyak elkészítéséhez a kutatók 12-15 hetes terhességi kor körül elhunyt magzatok agyszövetéből vettek mintát, amelyeket névtelen donoroktól kaptak. A szövetekből külön-külön kis mintákat növesztettek kis lemezeken, speciális tápanyagok és növekedési faktorok felhasználásával. Minden egyes mintát folyamatosan rázogattak a növekedés során, hogy a bennük lévő sejtek mindegyike ki legyen téve ezeknek a vegyi anyagoknak, és nem kaptak semmilyen fizikai állványzatot a növekedéshez.

Körülbelül 4-8 nappal később a kutatók többszörösen szervezett 3D struktúrák kialakulását észlelték, amelyek később szövetszerű megjelenésű organoidokká érettek. Összesen hat hónapig növesztették a szöveteket.

A miniagyak úgy működtek, akárcsak egy valódi szerv

A kísérletben létrejött organiodok számos sejttípust tartalmaztak, köztük a külső radiális glia néven ismert idegi őssejteket. A magzati szövetek saját extracelluláris mátrixfehérjéket is termeltek, amelyek állványzatként működtek és támogatták 3D-s szerveződésüket. Ez lehetővé teheti a tudósok számára, hogy tovább tanulmányozzák, hogyan befolyásolja a sejtek környezete a fejlődésüket.

Az egyes agyszövetekből, például az előagyból növesztett miniagyak megtartották a szerv adott részére jellemző szerkezeti jellemzőket, és reagáltak az agy fejlődésében szerepet játszó specifikus jelzőmolekulákra.

Figyelemre méltó, hogy a kutatók egyetlen szövetmintából több miniagyat tudtak növeszteni. Az organoidok a gyógyszerek biztonságosságának és hatékonyságának tesztelésének új módjaként jelennek meg, így ez a képesség, hogy egy mintából sok organoidot tudnak előállítani, egy nap hasznos lehet a betegségek új terápiáinak ismételt kísérleteihez.

A továbbiakban a szerzők a miniagyak összetettebb változatait szeretnék létrehozni. Potenciálisan a fejlődés különböző szakaszaiban lévő magzati szövetekből, valamint olyan beteg szövetekből szeretnék kifejleszteni őket, amelyek a csecsemőhalandósággal összefüggő agyi rendellenességeket rögzíthetik.

Ugyanakkor az emberi agy más modelljeihez hasonlóan elkötelezett etikai keretekre és aktív megbeszélésekre van szükség a donorokkal és a tudományos közösséggel, mielőtt további kísérleteket végeznek ezekkel az organoidokkal. Például gondosan meg kell fontolniuk, hogy etikailag mennyire lenne elfogadható az emberi agyszövet más fajba, például rágcsálókba történő átültetése, ahogyan azt az őssejtekből származó organoidokkal tették.

Érdemes elolvasni:

• Több mint félmilliárd évesek a Grönlandon feltárt vízi „rémállat” fosszíliák
• Tragédia: elpusztult az elefánt, amelynek gigantikus adag LSD-t adtak