Austriaccy naukowcy wyhodowali minimózg. Prof. Kaczmarek: zlepki komórek pomogą w leczeniu zaburzeń mózgu

W austriackim laboratorium wyhodowano pierwsze ludzkie mini-mózgi. To niewątpliwie historyczny sukces w świecie nauki, ponieważ może prowadzić do lepszego zrozumienia, w jaki sposób rozwija się mózg albo co dokładnie powoduje takie choroby jak schizofrenia czy autyzm – podaje reuters.com.

Pieczę nad badaniem sprawowali Juergen Knoblich i Madeline Lancaster z Instytutu Biotechnologii Molekularnej Austriackiej Akademii Nauk. Stworzone przez zespół naukowców tzw. „mózgowe organoidy” powstały z ludzkich komórek macierzystych wydzielonych ze skóry, które przekształciły się w neuroectoderm składający się z warstw komórek w zarodku. Fragmenty tak powstałej tkanki zostały następnie osadzone w specjalnym wirującym bioreaktorze, gdzie tlen oraz odżywki pozwoliły na wykreowanie wcześniej wspomnianych organoidów. Po miesiącu, fragmenty z bioreaktora przekształciły się w prymitywne struktury, które stanowią, de facto, specyficzne obszary ludzkiego mózgu: korę mózgową, splot naczyniówkowy czy rejony komórek glejowych.

Po dwóch miesiącach organoidy osiągnęły maksymalną wielkość. Ich średnica osiągnęła 4 mm. „To jest jeden z tych przypadków, w których wielkość nie ma większego znaczenia” – powiedział Knoblich, cytowany przez reuters.com. Naukowiec dodał: „Nasz system nie jest zoptymalizowany w taki sposób, by wytworzyć cały mózg. To w ogóle nie było naszym celem. Naszym głównym celem była analiza rozwoju ludzkiego mózgu (tkanki) i wygenerowanie modelowego systemu, który można wykorzystać do transferu wiedzy uzyskanej dzięki modelom zwierzęcym do ludzkiego otoczenia”.

Wyhodowane organoidy pozwoliły badaczom na stworzenie biologicznego modelu umożliwiającego ukazanie w jaki sposób rozwija się tak rzadkie schorzenie jak małogłowie. Dzięki niemu w tkance z mikrocefalią (małogłowiem) odkryto niewielką ilość komórek prekursorowych, co oznacza, że mechanizmu małogłowia należy upatrywać na bardzo wczesnym etapie tworzenia się neuronów. Istnieje duża szansa na opracowanie podobnych modeli dotyczących autyzmu, schizofrenii – chorób, z którymi borykają się miliony ludzi na całym świecie.

„To badanie daje obietnicę powstania narzędzia pozwalającego na zrozumienie przyczyn poważnych zaburzeń rozwojowych mózgu jak również testowania możliwych zabiegów” – stwierdza Paul Matthews, profesor z Imperial College London, cytowany przez reuters.com.

Dean Burnett - wykładowca psychiatrii na Cardiff University – ocenia: „Mówienie, że można zreplikować funkcjonowanie mózgu z wykorzystaniem kilku tkanek w naczyniu laboratoryjnym jest jak wynalezienie pierwszego liczydła i mówienie, że można go użyć do uruchomienia ostatniej wersji Microsoft Windows”.

Jak podkreśla prof. Leszek Kaczmarek z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN w rozmowie z W24, w wyniku badań wiedeńskich naukowców "nie wyhodowano mózgu, tylko zlepki komórek, które odtwarzają pewne elementy rozwoju połączeń między komórkami nerwowymi". W ten sposób wytworzony minimózg, zdaniem profesora Kaczmarka, nie wpłynie znacząco na usprawnienie badań nad mózgiem, jednak w przypadku chorób polegających na bardzo poważnych zaburzeniach rozwojowych mózgu (tak jak w tym przypadku mikrocefalii), to może okazać się pożyteczne.