Учени отгледаха в лаборатория човешки мозък и го имлантираха на плъхове
Части от човешка мозъчна тъкан са трансплантирани в мозъците на плъхове вследствие на проучване, което може да проправи пътя към нови лекувания на опустошителни мозъчни контузии, оповестява „ Гардиън “.
Революционното изследване демонстрира, че " човешките мозъчни органоиди " - топчета от неврони с размер на сусамово семе - са в положение да се интегрират в мозъка на плъхове, като се свързват с техните кръвоносни съдове и споделят с невроните на плъховете.
Екипът, който е създател на проучването, допуска, че в последна сметка лекарите ще могат да отглеждат в лабораторията мозъчна тъкан от личните кафези на пациенти и да ги употребяват за възобновяване на мозъчни увреждания, породени от инсулт или контузия.
" Това е извънредно вълнуващо за мен като доктор ", споделя Исаак Чен, доктор и доцент по неврохирургия в Университета на Пенсилвания.
Изследването е най-новото в бързо разрастващата се и комплицирана от етична позиция област на мозъчните органоиди. Учените са потвърдили, че когато се култивират при подобаващи условия, невроните стартират да образуват дребни структури, сходни на мозъка, което разрешава да изследват положения на развиване като аутизъм и необятен набор от съществени въпроси на неврологията.
Новата работа е първата проява, че лабораторно отгледаната мозъчна тъкан може сполучливо да се вгради на място на пострадване, с цел да се възвърне мозъкът на възрастен човек, което допуска, че може да има бъдещи клинични приложения.
Чен и сътрудниците му отглеждат човешки мозъчни органоиди в ястие, до момента в който доближат диаметър от към 1,5 мм. След това топчетата от тъкан са трансплантирани в мозъците на възрастни плъхове, които са претърпели пострадвания на зрителната си кора. В рамките на три месеца присадените органоиди са се интегрирали в мозъка на гостоприемника си, като са се свързали с кръвоснабдяването, разширили са се до няколко пъти първичния си размер и са изпратили проекции, които са се свързали с невроните на плъха, съгласно изследването, оповестено в Cell Stem Cell.
" Не чакахме да забележим такава степен на функционална интеграция толкоз рано ", споделя Чен. " Това допуска, че трансплантацията на невронна тъкан в мозъка на възрастни бозайници, изключително в мозък, който е бил опустошен от някакво пострадване, в действителност е жизнеспособна опция за възобновяване на невроните. "
Учените не са оценили дали имплантите са подобрили способността на плъховете да действат, само че тестванията демонстрират, че човешките неврони са излъчвали електрически сигнали, когато плъховете са били изложени на мигащи светлини. Чен съобщи, че това поддържа концепцията, че органоидите могат да работят като " празни обработващи единици ", които мозъкът може да усвои и употребява, с цел да се възвърне след пострадване.
" Чрез рационално въвеждане на тези конструирани обработващи единици в характерни области на повредения мозък считаме, че нарасналият изчислителен потенциал на тези области би довел до задоволително възобновяване на мозъчните мрежи, с цел да се възвърне неврологичната функционалност ", сподели Чен.
Теоретично персонализираните мозъчни органоиди могат да бъдат основани в лаборатория от личните кафези на пациента, макар че Чен предвижда, че клиничните приложения ще са на разстояние от най-малко пет до 10 години. " Ние сме в самото начало на това пътешестване ", сподели той.
Д-р Серена Барал, учител по неврология на развиването в Калифорнийския университет, която не е взела участие в работата, я дефинира като " невероятна " проява на голямата адаптивност на невроните. " В самата ДНК има доста информация, която разрешава на невроните да работят, където и да се намират - без значение дали са в пластмасова кутия в лабораторията или в мозъка ", сподели тя.
Барал добави, че при бъдещи клинични приложения степента, до която мозъкът може да бъде възобновен, евентуално ще зависи от това кои функционалности са били изгубени.
" Зрителната кора е по-проста, само че в случай че се замислите за заменяне на областите, които са значими за речта, математическите калкулации, мисленето - това може да се окаже малко по-сложно, тъй като има доста качества на мозъка, които се развиват с опита ", сподели тя.
Революционното изследване демонстрира, че " човешките мозъчни органоиди " - топчета от неврони с размер на сусамово семе - са в положение да се интегрират в мозъка на плъхове, като се свързват с техните кръвоносни съдове и споделят с невроните на плъховете.
Екипът, който е създател на проучването, допуска, че в последна сметка лекарите ще могат да отглеждат в лабораторията мозъчна тъкан от личните кафези на пациенти и да ги употребяват за възобновяване на мозъчни увреждания, породени от инсулт или контузия.
" Това е извънредно вълнуващо за мен като доктор ", споделя Исаак Чен, доктор и доцент по неврохирургия в Университета на Пенсилвания.
Изследването е най-новото в бързо разрастващата се и комплицирана от етична позиция област на мозъчните органоиди. Учените са потвърдили, че когато се култивират при подобаващи условия, невроните стартират да образуват дребни структури, сходни на мозъка, което разрешава да изследват положения на развиване като аутизъм и необятен набор от съществени въпроси на неврологията.
Новата работа е първата проява, че лабораторно отгледаната мозъчна тъкан може сполучливо да се вгради на място на пострадване, с цел да се възвърне мозъкът на възрастен човек, което допуска, че може да има бъдещи клинични приложения.
Чен и сътрудниците му отглеждат човешки мозъчни органоиди в ястие, до момента в който доближат диаметър от към 1,5 мм. След това топчетата от тъкан са трансплантирани в мозъците на възрастни плъхове, които са претърпели пострадвания на зрителната си кора. В рамките на три месеца присадените органоиди са се интегрирали в мозъка на гостоприемника си, като са се свързали с кръвоснабдяването, разширили са се до няколко пъти първичния си размер и са изпратили проекции, които са се свързали с невроните на плъха, съгласно изследването, оповестено в Cell Stem Cell.
" Не чакахме да забележим такава степен на функционална интеграция толкоз рано ", споделя Чен. " Това допуска, че трансплантацията на невронна тъкан в мозъка на възрастни бозайници, изключително в мозък, който е бил опустошен от някакво пострадване, в действителност е жизнеспособна опция за възобновяване на невроните. "
Учените не са оценили дали имплантите са подобрили способността на плъховете да действат, само че тестванията демонстрират, че човешките неврони са излъчвали електрически сигнали, когато плъховете са били изложени на мигащи светлини. Чен съобщи, че това поддържа концепцията, че органоидите могат да работят като " празни обработващи единици ", които мозъкът може да усвои и употребява, с цел да се възвърне след пострадване.
" Чрез рационално въвеждане на тези конструирани обработващи единици в характерни области на повредения мозък считаме, че нарасналият изчислителен потенциал на тези области би довел до задоволително възобновяване на мозъчните мрежи, с цел да се възвърне неврологичната функционалност ", сподели Чен.
Теоретично персонализираните мозъчни органоиди могат да бъдат основани в лаборатория от личните кафези на пациента, макар че Чен предвижда, че клиничните приложения ще са на разстояние от най-малко пет до 10 години. " Ние сме в самото начало на това пътешестване ", сподели той.
Д-р Серена Барал, учител по неврология на развиването в Калифорнийския университет, която не е взела участие в работата, я дефинира като " невероятна " проява на голямата адаптивност на невроните. " В самата ДНК има доста информация, която разрешава на невроните да работят, където и да се намират - без значение дали са в пластмасова кутия в лабораторията или в мозъка ", сподели тя.
Барал добави, че при бъдещи клинични приложения степента, до която мозъкът може да бъде възобновен, евентуално ще зависи от това кои функционалности са били изгубени.
" Зрителната кора е по-проста, само че в случай че се замислите за заменяне на областите, които са значими за речта, математическите калкулации, мисленето - това може да се окаже малко по-сложно, тъй като има доста качества на мозъка, които се развиват с опита ", сподели тя.
Източник: darik.bg
КОМЕНТАРИ