Naujos publikacijos
Mokslininkai išaugino unikalų organoidą, kuris imituoja visas smegenis
Paskutinį kartą peržiūrėta: 03.08.2025
Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Johnso Hopkinso universiteto tyrėjai išaugino unikalų žmogaus smegenų organoidą, kuriame yra nervinis audinys ir rudimentinės kraujagyslės. Šis atradimas gali būti proveržis tiriant neuropsichiatrinius sutrikimus, tokius kaip autizmas.
„Sukūrėme naujos kartos organoidą“, – teigė pagrindinė autorė Annie Kathuria, JHU Biomedicininės inžinerijos katedros docentė, tirianti smegenų vystymąsi ir neuropsichiatrines ligas. „Paprastai tyrimų metu sukuriami organoidai, kurie reprezentuoja tik vieną smegenų dalį – žievę, užpakalines smegenis arba vidurines smegenis. Mums pavyko užauginti primityvų visų smegenų organoidą, kurį vadiname daugiaregioniniu smegenų organoidu (MRBO)“.
Šis darbas, paskelbtas žurnale „ Advanced Science“, yra vienas pirmųjų kartų, kai mokslininkai sukūrė organoidą, apimantį visų pagrindinių smegenų sričių audinius, kurie sąveikauja tarpusavyje. Tai ypač svarbu tiriant ligas, kurios veikia visas smegenis, tokias kaip šizofrenija ar autizmas. Iki šiol tokie tyrimai daugiausia buvo atliekami su gyvūnų modeliais.
Norėdama auginti MRBO, Kathuria komanda pirmiausia kultivavo neuronines ląsteles iš skirtingų smegenų dalių, taip pat ir rudimentinių kraujagyslių, atskiruose induose. Tada jie sujungė šias dalis naudodami specialius „klijų“ baltymus, leisdami audiniams augti kartu ir bendrauti. Organoidui augant, pradėjo sklisti elektriniai signalai, rodantys neuroninio tinklo aktyvumą.
Sukurtas organoidas apėmė platų neuroninių ląstelių spektrą, panašių į tas, kurios yra žmogaus embriono smegenyse 40-ąją vystymosi dieną. Laboratorijoje sukurta mini smegenų struktūra sugebėjo atkurti maždaug 80 % ląstelių tipų, būdingų ankstyvajai žmogaus smegenų vystymosi stadijai.
Nors MRBO yra gerokai mažesnis nei tikrosios smegenys (apie 6–7 milijonai neuronų, palyginti su dešimtimis milijardų suaugusiojo), jis suteikia unikalią platformą smegenų, kaip visumos, vystymuisi tirti.
Organoidas taip pat parodė ankstyvą kraujo ir smegenų barjero formą – ląstelių sluoksnį, kuris kontroliuoja medžiagų patekimą į smegenis.
„Jei norime suprasti neurologinės raidos sutrikimus ar psichikos ligas, turime dirbti su žmogaus ląstelėmis. Tačiau negaliu tiesiog paprašyti, kad kas nors „paskolintų“ man savo smegenis autizmui tirti“, – aiškina Kathuria. „Viso smegenų organoidai leidžia mums stebėti ligos progresavimą realiuoju laiku, išbandyti gydymą ir netgi kurti individualizuotus gydymo būdus.“
Mokslininkai pažymi, kad tokių organoidų naudojimas naujiems vaistams tirti galėtų pagerinti klinikinių tyrimų efektyvumą. Šiandien 85–90 % vaistų nepavyksta atlikti I fazės tyrimų su žmonėmis, o neuropsichiatrinių vaistų atveju nesėkmės rodiklis yra dar didesnis – iki 96 %. Taip yra todėl, kad gyvūnų modeliai dažniausiai naudojami ankstyvosiose vystymosi stadijose, o MRBO geriau atkuria žmogaus smegenų vystymąsi ir gali būti tikslesnis modelis.
„Šizofrenija, autizmas ir Alzheimerio liga paveikia visas smegenis, o ne tik tam tikrus regionus“, – sako Kathuria. „Jei galime suprasti, kas vyksta negerai ankstyviausiose vystymosi stadijose, galime rasti naujų terapijos ir vaistų kūrimo taikinių. Galime išbandyti vaistus tiesiogiai šiuose organoiduose ir įvertinti jų veiksmingumą prieš jiems pasiekiant klinikinius tyrimus su žmonėmis.“