Badanie układu nerwowego zwierząt wyższych jest niezwykle trudnym zadaniem. Zwłaszcza jeśli chodzi o badanie ludzkiego mózgu. Uzyskanie wymaganego materiału jest bardzo rzadkie. Ostatnio jednak neurofizjolodzy dość dobrze nauczyli się obchodzenia się z komórkami macierzystymi i właśnie dzięki temu grupa ekspertów z Tufts University w Massachusetts wyhodowała jedną z najbardziej zaawansowanych biologicznych sieci neuronowych do tej pory.
Jak informuje redakcja ACS Biomaterials Science & Engineering, nowa praca bazuje na poprzedniej, podczas której naukowcy badając neurony gryzoni z powodzeniem wyhodowali trójwymiarowy model mózgu. W tym celu wykorzystali indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste, które umożliwiły stworzenie różnorodnych kultur tkankowych, w tym nie tylko zwykłych neuronów, ale także komórek astrogleju, które oddziałując ze sobą, tworzyły sieć neuronową. Według jednego z autorów pracy, Davida Kaplana,
Sztucznie wyhodowane komórki i tkanki sieci neuronowej.
Nowe podejście opiera się na stworzeniu „rusztowania” w postaci włókien fibryny i fibrynogenu, wzdłuż których rozmieszczane są komórki. Umożliwia to bezpośrednią integrację pluripotencjalnych komórek macierzystych w trójwymiarowy konstrukt, omijając wczesne etapy różnicowania neuronalnego, uzyskując w ten sposób długotrwałe kultury.
Nowa metoda tworzenia sieci neuronowych może posłużyć nie tylko do bardziej szczegółowego badania neurofizjologicznych cech organizmu, ale także do identyfikacji biomarkerów chorób neurodegeneracyjnych na wczesnym etapie, co z kolei przyczyni się do wczesnej diagnostyki i opracowania nowych metod leczenia. Przy dalszym doskonaleniu technologii eksperci nie wykluczają możliwości stworzenia komórek docelowych dla leków przeciwko chorobom neurodegeneracyjnym mózgu. A to jeszcze bardziej przyspieszy produkcję leków.
Vladimir Kuznetsov
Film promocyjny: