A laboratóriumban őssejtekből növesztett miniagyban spontán módon kezdetleges szemszerkezetek alakultak ki – számoltak be tudósok.
Az edényekben termesztett apró emberi agyi organoidok két, kétoldalt szimmetrikus optikai csésze növekedését mutatták, ami az emberi embriók szemszerkezetének fejlődését tükrözi. Ez a hihetetlen eredmény segíthet abban, hogy jobban megértsük a szem differenciálódási és fejlődési folyamatát, valamint a szembetegségeket.
"Munkánk rávilágít az agyi organoidok figyelemre méltó képességére, hogy olyan primitív szenzoros struktúrákat hozzanak létre, amelyek fényre érzékenyek, és a testben találhatóakhoz hasonló sejttípusokat tartalmaznak" - mondta Jay Gopalakrishnan, a németországi Düsseldorfi Egyetemi Kórház munkatársa. "Ezek az organoidok segíthetnek az agy-szem interakciók tanulmányozásában az embrionális fejlődés során, modellezhetik a veleszületett retina rendellenességeket, és páciens-specifikus retina sejttípusokat hozhatnak létre személyre szabott gyógyszertesztekhez és transzplantációs terápiához."
Az agyorganoidok nem valódi agyak, ahogyan azt elképzelnéd. Ezek kicsi, háromdimenziós struktúrák, amelyeket indukált pluripotens őssejtekből növesztenek – olyan sejtekből, amelyeket felnőttekből nyernek, és olyan őssejtekké alakítanak át, amelyek számos különböző típusú szövetté fejlődhetnek.
Ebben az esetben ezek az őssejtek agyszövet csomókká nőhetnek, amelyekben semmi sem hasonlít gondolatokhoz, érzelmekhez vagy tudathoz. Az ilyen "mini-agyakat" olyan kutatási célokra használják, ahol egy valódi élő agy használata lehetetlen vagy legalábbis etikailag nehéz lenne - például a gyógyszerekre adott válasz tesztelésére vagy a sejtek fejlődésének megfigyelésére bizonyos kedvezőtlen körülmények között. Ezúttal Gopalakrishnan és kollégái a szem fejlődésének megfigyelését tervezték.
Korábbi tanulmányaik során más tudósok embrionális őssejteket használtak olyan optikai csészék növesztésére, amelyek az embrionális fejlődés során szinte a teljes szemké válnak. Más tanulmányok optikai csésze-szerű struktúrákat fejlesztettek ki indukált pluripotens őssejtekből.
Ahelyett, hogy közvetlenül termesztették volna ezeket a struktúrákat, Gopalakrishnan csapata azt szerette volna megvizsgálni, hogy termeszthetők-e az agyi organoidok szerves részeként. Ez lehetővé tenné számunkra, hogy lássuk, hogyan tud együtt növekedni ez a két szövettípus, ahelyett, hogy egyszerűen külön-külön növesztjük az optikai struktúrákat.
Az organoidok fejlesztésével kapcsolatos korábbi munkák kimutatták a retinasejtek jelenlétét, de nem fejlesztettek ki optikai struktúrákat, ezért a csapat megváltoztatta protokolljait. Nem próbálták kikényszeríteni a tisztán neuronális sejtek fejlődését a neuronális differenciálódás korai szakaszában, és retinol-acetátot adtak a táptalajhoz, hogy segítsék a szem fejlődését.
Gondosan karbantartott babaagyuk a fejlődés 30. napjára már optikai csészéket formáztak, és a struktúrák az 50. napon már jól láthatóak voltak. Ez összhangban van az emberi embrió szemfejlődésének időzítésével, ami azt jelenti, hogy ezek az organoidok hasznosak lehetnek e folyamat bonyolultságának tanulmányozásában.
Vannak más következmények is. Az optikai csészék különböző típusú retinasejteket tartalmaztak, amelyek fényre reagáló idegi hálózatokba szerveződtek, és még lencsét és szaruhártyaszövetet is tartalmaztak. Végül a struktúrák kimutatták a retina és az agyszövet területeinek kapcsolatát.
A 314 agyi organoidból a csapat gyarapodott, 73%-a optikai csészét fejlesztett ki. A kutatók szerint a csapat azt reméli, hogy olyan stratégiákat dolgoznak ki, amelyekkel ezek a struktúrák hosszabb ideig életképesek maradhatnak a mélyrehatóbb kutatás érdekében, amely hatalmas potenciállal rendelkezik.
"Optikus vezikulumokat tartalmazó agyi organoidok fejleszthetők, amelyek rendkívül speciális neuronális sejttípusokat mutatnak be, megnyitva az utat személyre szabott organoidok és retina pigmenthámrétegek létrehozásához transzplantációhoz" - írják közleményükben. "Úgy gondoljuk, hogy [ezek] új generációs organoidok, amelyek segítenek modellezni a korai idegrendszeri fejlődési rendellenességekből eredő retinopátiákat."
Segíthet Ukrajnának az orosz megszállók elleni küzdelemben. Ennek legjobb módja, ha adományokat adományoz az ukrán fegyveres erőknek ezen keresztül Savelife vagy a hivatalos oldalon keresztül NBU.
Olvassa el még: