În ultimii ani, s-a manifestat un interes crescut pentru studierea bolilor umane în ceea ce sunt numite „organoiduri”. Aceste mici fragmente de țesut, formate folosind celule stem, par să producă multe dintre aceleași tipuri de celule și cel puțin unele structuri care se formează în mod normal în organele reale, putând oferi astfel un model mai bun pentru bolile care depind de interacțiunile uneori complexe dintre mai multe tipuri specializate de celule care sunt caracteristice corpului uman.
Cu toate acestea, chiar și cele mai sofisticate organoiduri lipsesc de multe caracteristici ale unui corp uman real. Acest lucru este cu atât mai adevărat în cazul organoidurilor cerebrale, care nu formează nicio conexiune cu structurile specifice ale creierului necesare pentru a se comporta „normal”. Miercuri, un grup de cercetare de la Universitatea Stanford a descris o posibilă modalitate de a studia organoidurile cerebrale într-un context puțin mai natural: aceștia au eliminat genetic o mare parte a creierului șoarecelui și l-au înlocuit cu celule de organoid cerebral uman.
Organoidurile, deoarece adoptă o structură tridimensională a țesutului și sunt formate din diverse celule specializate, oferă un model mult mai bun pentru un țesut intact decât pur și simplu un grup de celule disociate așezate pe o farfurie de cultură. Cu toate acestea, ele au încă multe limite — nu sunt conectate la un sistem circulator care să permită ficatului să proceseze substanțele chimice pe care le produce organoidul și nu au celule imune care să se deplaseze prin ele, pentru a da doar câteva exemple.
Aceasta este o limitare deosebit de importantă pentru studiile creierului, unde orice structuri specializate sunt înconjurate de structuri care ar putea schimba informații cu ele și au adesea conexiuni pe distanțe lungi. Un organoid este mai bun decât nimic, dar s-ar putea să nu fie mult mai bun dacă sunteți interesat de o boală care afectează comunicarea între mai multe regiuni ale creierului.
O alternativă a fost să se implanteze celule stem neurale umane în creierele unei alte specii, unde acestea se integrează în general în sistemul nervos și transmit semnale activ vecinilor lor. Cu toate acestea, deoarece aceste celule umane sunt înconjurate de neuroni care funcționează normal ai gazdei lor, nu este clar cât de mult puteți învăța din aceasta.
Soluția evidentă este să scăpați de celulele gazdă și să încercați să faceți ca celulele umane să preia funcțiile lor. Dar această opțiune se confruntă cu tot felul de probleme, în mare parte legate de faptul că organismul în care le implantați (în general un șoarece) are nevoie, de fapt, de celulele sale cerebrale. Neuronii umani se maturează mult mai lent decât cei ai șoarecilor și s-ar putea să nu formeze conexiunile necesare suficient de rapid pentru un animal care are doar 21 de zile de gestație. În absența țesutului cerebral normal al șoarecelui, nimic nu ar furniza celulelor umane semnalele care le ajută să se organizeze în unități funcționale.
Echipa de la Stanford a decis să testeze un compromis și să elimine o parte din creierul șoarecelui și să plaseze organoidurile cerebrale umane în locul acestuia.
Sursa: Ars Technica
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply