Mokslininkai naudoja kamienines ląsteles, kad padidintų veikiančią 3D smegenų audinį

Tyrėjai visame pasaulyje įvairiais būdais įrodo, kad susidėjus 3D modeliavimo ir spausdinimo bei kamieninių ląstelių tyrimų galimybėms, įmanoma daug dalykų. Pavyzdžiui, su CRISPR naudojimu susiję pokyčiai keičia požiūrį į genų redagavimo galimybes, mokslininkams rengiant darbus, kurie priimami ir giriant, ir kritikuojant.

Dabar mokslininkų komanda sukūrė veikiantį žmogaus smegenų audinio 3D modelį. Darbo tikslas buvo atverti galimybes gilinti mūsų supratimą apie tai, kaip smegenų ląstelės sąveikauja sveikų, taip pat nenormalių mėginių atvejais.

Pasiekti pastovius rezultatus

Komanda savo darbe naudojo 3D audinių modelius ir siekdama to išvengtibiologiniai spąstai susijusios su neurologinių audinių (kurie paprastai surenkami pasibaigus jų galiojimo laikui, naudojimu, ribojant mėginių skaičių) naudojimu, jie naudojo žmogaus sukeltas pluripotentines kamienines ląsteles (iPSC). Šis sprendimas leido jiems pasiekti daug platesnį ir dinamiškesnį rezultatų diapazoną.

Tai jiems taip pat pasiūlė idealias priemones remtis ankstesniais tyrimais, kuriuose dalyvavo graužikų tyrimo subjektai. Apskritai buvo pasiekta daug žadančių rezultatų. Buvo naudojamos sveikų asmenų, taip pat Parkinsono ir Alzheimerio liga sergančių pacientų kamieninės ląstelės. Komanda sukūrė audinių modelį, kuris leistų jiems1) stebėti genų augimo ir raiškos lygį ir2) įvertinti „paciento sukurtų smegenų audinio modelių generavimo galimybes“.

„Mes radome tinkamas sąlygas priversti„ iPSC “diferencijuotis į daugybę skirtingų neuronų potipių, taip pat į astrocitus, kurie palaiko augančius nervinius tinklus“, - aiškina Tuftso universiteto biomedicinos inžinierius ir tyrimo bendraautorius Davidas L. Kaplanas.

Įmantrus procesas

Kaip galima įsivaizduoti, mokslininkų atliekamas procesas yra labai sudėtingas ir subtilus, kaip aptaria Kaplanas. "Šilko kolageno pastoliai suteikia tinkamą aplinką ląstelėms gaminti su genetiniais parašais ir elektriniais signalais, esančiais natūraliuose neuronų audiniuose."

Svarbiausia, kad mokslininkai išreiškia optimizmą, kurį palaiko sėkmingi rezultatai, dėl būsimo šio metodo taikymo. "Supaprastintas procesas kartu su kultūrų ilgaamžiškumu suteikia sistemą, kuria galima manipuliuoti palaikant įvairias eksperimentines programas, įskaitant tinklo plėtros, brendimo, plastiškumo ir (arba) degeneracijos tyrimus".

Ilgalaikis mokslininkų tikslas yra naudoti šį metodą siekiant įvertinti neurodegeneracinių ligų tikslus vaistams. Nepagydomos ir sekinančios ligos, įskaitant Huntingtono ligą, Alzheimerio ligą ir Parkinsono ligą, sukuria kaupiamojo poveikio scenarijų, kuris labai pakeičia pacientų požiūrį ir gyvenimo kokybę. Štai kodėl novatoriški tokių komandų tyrimai leidžia pažvelgti į galimybių, susijusių su ankstyvu aptikimu ar galimą sėkmingą valdymą, ateitį.

Išsami informacija apie tyrimą pateikiama dokumente, pavadintame „Funkciniai ir tvarūs 3D žmogaus neuroninio tinklo modeliai iš pluripotentinių kamieninių ląstelių“, kuris buvo paskelbtasACS biomedžiagų mokslas ir inžinerija žurnalas.

Žiūrėti video įrašą: 3D printing u0026 medical applications: Carsten Engel at TEDxLiege (Gegužė 2022).