Hibridni moždani organoidi za testiranje reakcija na lijekove.
Po prvi put, znanstvenici su uspjeli uzgojiti 3D modele mozga koristeći stanice više osoba. Ovi novi hibridni modeli, koje su istraživači nazvali kimerodi, predstavljaju značajan napredak u području neuroznanosti. Kako prenosi Live Science, kimerodi su varijacija moždanih organoida — malih 3D modela izrađenih od tkiva koji oponašaju strukturu i funkciju mozga. Oni su precizniji u odnosu na ljudsku biologiju nego 2D stanični modeli ili životinje poput laboratorijskih miševa. Znanstvenici se nadaju da će ovi modeli ubrzati istraživanje i razvoj lijekova.
Genetska varijabilnost u moždanim organoidima
Tipično, moždani organoidi se uzgajaju iz stanica prikupljenih od jednog donora. To znači da ne mogu uhvatiti genetsku varijabilnost koja postoji među ljudima, što može utjecati na razvoj mozga pojedinaca i njihove reakcije na lijekove. Aparna Bhaduri, izvanredna profesorica biološke kemije na Sveučilištu Kalifornija, Los Angeles, koja nije bila uključena u istraživanje, napisala je u komentaru studije: “Kimerodi su uzbudljiv alat koji će biti široko prihvaćen u području neuro-razvoja, vjerojatno s raznolikim primjenama.”
Proces stvaranja kimeroda
Kako bi stvorili kimerode, istraživači su prikupili matične stanice od pet osoba. U laboratoriju su koristili kemikalije koje induciraju rast kako bi ih razvili u moždane organe, pri čemu je svaki organoid sadržavao stanice samo jedne osobe. Znanstvenici su zatim razdvojili nastale organoide i rekombinirali stanice unutar njih kako bi formirali kimerode. Tako su osigurali da svaki kimerod sadrži jednak broj stanica izvedenih od svake osobe.
Nakon tri mjeseca, kimerodi su bili promjera od 3 do 5 milimetara i sadržavali su sve iste vrste stanica koje se normalno nalaze u kori mozga fetusa.
Istraživački tim je izložio kimerode dvjema neurotoksičnim kemikalijama: etanolu, povezanom s fetalnim alkoholnim spektrom poremećaja, i antiepileptičkom lijeku valproičnoj kiselini, koja može povećati rizik od urođenih mana. Tim je otkrio da su stanice iz različitih donora različito reagirale na ove kemikalije, u smislu koliko su ometale njihov rast.
Primjena kimeroda u kliničkim ispitivanjima
Kimerodi bi teoretski mogli pomoći u određivanju kako će pacijenti reagirati na lijekove prije nego što budu testirani u kliničkim ispitivanjima. Oni bi se tada mogli razdijeliti u specifične grupe prema odgovoru na tretman.
Paola Arlotta, suautorica studije i profesorica matičnih stanica i regenerativne biologije na Sveučilištu Harvard, izjavila je u emailu za Live Science: “Uzbuđena sam zbog budućnosti u smislu korištenja organoida, poput kimeroda, za razvoj potpuno novih načina postizanja terapijske inovacije za neurološke bolesti.”
Ovaj napredak označava značajan korak naprijed u biomedicinskim istraživanjima i otvara vrata novim mogućnostima za personaliziranu medicinu. Korištenjem kimeroda, znanstvenici bi mogli bolje razumjeti složene interakcije između genetike i okoliša u razvoju mozga i odgovorima na tretmane, čime bi se mogla unaprijediti učinkovitost i sigurnost lijekova.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
