Tim UCSF spojio je kortikalne i vaskularne organoide kako bi stvorio mini‑mozak koji razvija mrežu krvnih sudova s lumenskim strukturama sličnim onima u pravom mozgu. Sudovi su se ravnomerno proširili kroz tkivo i pokazali osobine krvno‑moždane barijere. Ovaj pristup omogućava realističnije proučavanje razvoja mozga i neuroloških oboljenja, ali su potrebna dodatna poboljšanja pre potpune funkcionalnosti.
Mini‑mozak Sa Pravilnim Krvnim Sudovima — Značajan Proboj U Organoidima
Brain organoids help researchers study conditions like autism and schizophrenia. | Credit: Tom Werner / Getty Images
Istraživači sa Univerziteta Kalifornije, San Francisko (UCSF) razvili su jedan od najrealističnijih "mini‑mozgova" do sada: kortikalni organoid koji u sebi sadrži mrežu krvnih sudova koja veoma podseća na vaskulaturu u stvarnom ljudskom mozgu.
Kako su to uradili?
Tim je uzgajao dva različita tipa organoida iz ljudskih matičnih ćelija — prvo kortikalne organoide koji imitiraju razvoj cerebralnog korteksa, i posebno vaskularne organoide iz ćelija krvnih sudova. Nakon toga su ih spojili tako što su vaskularne organoide postavili na krajeve svakog mini‑mozga. Za nekoliko nedelja krvni sudovi su se ravnomerno proširili kroz celo tkivo.
Šta je novo i zašto je važno?
Prethodni modeli često nisu mogli da reproduciraju prave lumene — šuplje cevi kroz koje protiče krv — pa organoidi prestaju da se razvijaju nakon nekoliko meseci zbog nedostatka kiseonika i hranljivih materija u unutrašnjosti. U ovom radu vaskularni sistemi formirali su lumene i pokazali genetsku aktivnost i fizička svojstva slična onima u razvijajućem ljudskom mozgu, uključujući osobine krvno‑moždane barijere koja kontroliše ulazak i izlazak supstanci u moždano tkivo.
"Iako smo još daleko od stvaranja potpuno funkcionalnih krvnih sudova," kaže Madeline Lancaster sa Univerziteta Kembridž, "ovo je značajan korak napred."
Moguće primene i ograničenja
Napredniji vaskularni organoidi mogu omogućiti duže i realističnije proučavanje razvoja mozga i neuroloških poremećaja poput autizma, šizofrenije i demencije, kao i testiranje lekova u okruženju koje bliže podseća na ljudski mozak. Ipak, autori naglašavaju da su potrebna dodatna poboljšanja pre nego što se ovi sudovi mogu smatrati potpuno funkcionalnim ili pre nego što se model široko primeni u kliničkim istraživanjima.
Zaključak: Spajanje kortikalnih i vaskularnih organoida predstavlja važan tehnološki napredak u stvaranju realističnijih modela ljudskog mozga u laboratoriji, ali i dalje postoje ključni izazovi koje treba rešiti.
Pomozite nam da budemo bolji.
