Naučnici su presadili laboratorijski uzgojeno ljudsko moždano tkivo u miševe i - svima je jasno koliko je ovo važan korak

Naučnici su naveli da je ljudsko tkivo, nakon presađivanja u miševe, genetski modifikovane tako da im nedostaje veći deo sopstvene moždane kore, razvilo ključne karakteristike razvoja mozga, uključujući stvaranje funkcionalnih neuronskih mreža, prenosi agencija Rojters.

Ističu da je to važno jer je živo ljudsko moždano tkivo, iz etičkih razloga, praktično nedostupno za istraživanja.

"To nam omogućava da proučavamo ljudsko nervno tkivo na nekoliko nivoa, od gena i pojedinačnih vrsta ćelija do neuronskih krugova i njihovih funkcionalnih posledica kod životinje. Možemo da počnemo da istražujemo kako genetske promene povezane sa bolestima kod ljudi menjaju razvoj nervnog sistema i neuronskih krugova, kao i da li potencijalni tretmani mogu da spreče ili isprave te promene", rekao je neuronaučnik sa Univerziteta Stanford Sergiu Pasca, glavni autor studije objavljene u sredu u časopisu Nature.

"Organoidi" koji reprodukuju ćelije

Istraživači su u laboratorijskim posudama uzgojili minijaturne, trodimenzionalne „organoide“, osmišljene tako da reprodukuju ključne vrste ćelija i razvojne karakteristike ljudske moždane kore. Taj deo mozga upravlja višim funkcijama poput spoznaje, jezika, pažnje i donošenja odluka.

To su postigli reprogramiranjem ćelija kože ili krvi u matične ćelije koje mogu da se razviju u gotovo bilo koju vrstu ćelije u ljudskom telu.

Prilikom bioinženjerskog modifikovanja miševa, naučnici su primenili genetsku metodu kojom su blokirali razvoj većine ćelija iz kojih se normalno razvijaju moždana kora i hipokampus, moždana struktura ključna za formiranje pamćenja.

„Prostor koji kod miša normalno zauzima moždana kora omogućio nam je da ubrzo nakon rođenja presadimo ljudske kortikalne organoide i ljudskom tkivu pružimo dovoljno prostora za intenzivan rast“, rekao je Pasca, a prenosi N1info.ba.

Kod miševa razvijene kortikalne ćelije

„Kod tih miševa ljudski presadci razvili su širok raspon različitih vrsta kortikalnih ćelija i uspostavili funkcionalne veze u čitavom mišjem nervnom sistemu.“

Među nastalim kortikalnim ćelijama bila je i retka vrsta poznata kao fon Ekonomovi neuroni, za koje se smatra da su posebno osetljivi kod nekih oblika demencije.

„Jedno što bih posebno želeo da naglasim jeste terminologija“, rekao je Pasca. „Opisi poput 'humanizovani miševi', 'miševi sa ljudskim mozgom' ili 'mini-mozgovi' nisu tačan prikaz onoga što smo stvorili. Te životinje zadržavaju mišji nervni sistem, ali sadrže veću količinu ljudskog kortikalnog tkiva koje se unutar njega razvija, integriše i uspostavlja veze.“

Naučnici su ih nazvali „ksenokortikalnim“ miševima, što se odnosi na „strano“, presađeno ljudsko kortikalno tkivo.

„Kortikalni organoidi pružaju nam eksperimentalni uvid u razvoj ljudskog mozga i bolesti. Oni nisu minijaturni mozgovi i ne reprodukuju punu složenost ljudskog mozga, ali nam omogućavaju da proučavamo vrste ljudskih nervnih ćelija i razvojne procese kojima bi inače bilo izuzetno teško pristupiti“, rekao je Pasca.

Istraživanje autizma, epilepsije, šizofrenije i cerebralne paralize

Prema navodima istraživača, ovaj pristup mogao bi da bude posebno koristan za proučavanje poremećaja koji nastaju tokom razvoja mozga, poput autizma, epilepsije, šizofrenije i cerebralne paralize, kao i oštećenja izazvanih faktorima iz okruženja, na primer nedostatkom kiseonika u periodu oko rođenja.

Kao prvu primenu ovog istraživačkog modela, naučnici su miševe izložili nedostatku kiseonika. Ljudski mozak u razvoju može da bude izrazito osetljiv na nedostatak kiseonika.

Ako se to dogodi tokom trudnoće ili oko porođaja, može imati ozbiljne neurološke posledice, uključujući doprinos razvoju cerebralne paralize i povećan rizik od epilepsije ili autizma, rekao je Pasc