Revolutionær 3D -model hjerne med celler fra flere mennesker

Forscher haben erstmals 3D-Modelle des Gehirns entwickelt, die eine Vielzahl von Zelltypen aus mehreren Personen enthalten. Diese "Dorf-im-Modell" Organoiden könnten dazu beitragen, warum die Gehirnreaktion auf Medikamente von Person zu Person unterschiedlich ist, zu enthüllen.
For første gang har forskere udviklet 3D -modeller af hjernen, der indeholder en række celletyper fra flere mennesker. Disse "landsby-i-model" -organoider kunne hjælpe med at afsløre, hvorfor hjernens reaktion på medicin fra person til person er anderledes. (Symbolbild/natur.wiki)

Revolutionær 3D -model hjerne med celler fra flere mennesker

nature.com/lw319/magazine-assets/d41586-02096-Z/D41586-02096-Z_27258170.jpg?as=Webp 319W "sies =" (max-width) 319px, 1023px) 100vw, 767px ">

For første gang er forskere >>> der indeholder forskellige celletyper fra flere personer 1

Andre teams har lavet 2D-lag af hjerneceller mere end en menneskelig donor 2 , men dette arbejde rapporterer dette arbejde om robust 3D-systemer, der er egnede til forskning.

"Det er en virkelig kraftfuld teknologi og en præstationsscooter -tilgang," siger Tomasz Nowakowski, en biolog ved University of California, San Francisco, som ikke var involveret i undersøgelsen. Mange grupper vil sandsynligvis anvende denne metode, tilføjer han. "Det er et teknisk mesterværk."

Disse kimærkulturer kaldet kimeroider kombinerer celler på op til fem donorer. Fremtidige versioner kunne rumme celler fra hundreder af mennesker. "Hvad hvis vi en dag kunne bruge kimeroider som avatarer til at forudsige individuelle reaktioner på nye terapeutiske midler i en undersøgelse før testning? Var.

en landsby er nødvendig

M Sammensætning af organer Som tarmen og lungerne. Forskere skaber dem ved at bade stamceller af en human donor i en nøjagtigt formuleret cocktail af kemikalier, som stimulerer stamcellerne til at udvikle sig i alle celletyper, der typisk er til stede i et bestemt organ. De kulturelle forhold fremmer også cellernes møde til en kompleks 3D -form.

hjerneorganoider er især langsomme at håndtere og vanskelige at håndtere, og forskere leder efter bedre metoder til at gøre dem. En fremgangsmåde var at kombinere celler fra flere donorer til en enkelt organoid. Multi-donation cellebunker kunne være lettere at bruge og fange en lang række humane genetik i en enkelt model. Da startstamcellerne vokser i forskellige hastigheder, er uundgåeligt hurtigt voksende linjer.

fra mange, en

Tricket, som Arlotta og hendes kolleger rapporterer, er først at fremstille et antal individuelle donororganoider. Siden disse dæk påtager cellerne lignende vækstrater i alle organoider. Ved at homogenisere disse strukturer og resumé af cellerne er det muligt at avle en samlet organoid. Forfatterens kimeroider er udvidet til ca. 3-5 millimeter efter tre måneder og indeholder de samme celletyper, der er til stede i det føtal kortikale væv.

"Dette er en rigtig stor fremgang," siger Robert Vries, administrerende direktør for Organoid Research Company Hub Organoider i Utrecht, Holland. Samfundet, der undersøger centralnervesystemet "har virkelig brug for flere organoidsystemer".

Kimeroider bør gøre det muligt for forskere at finde ud af, om medicin vil have forskellige effekter på forskellige mennesker. Som en testtilfælde behandlede teamet multi-donationsorganoid med neurotoksiske lægemidler. Ethanol, der forårsager føtal alkoholsyndrom, reducerede antallet af celler fra en enkelt donorcellelinie. Celler fra denne donor voksede hurtigere, da de blev kombineret med valproinsyre, en antiepileptik, som med en øget risiko for Autism-Spektrum-Disorder hos børn, der kom i kontakt.

vækstsmerter

Imidlertid er det nødvendigt med omhyggelig opfølgningsarbejde for at sikre, at de effekter, der er observeret i de kimæristiske modeller, kommer fra genetikken i en bestemt cellelinie og ikke fra en interaktion mellem tætpakkede celler, advarer vries.

Nowakowski, der undersøger modellen i sit laboratorium, tilføjer

kimeroider. Men automatiserede cellekultursystemer skal gøre arbejdsbyrden lettere og gøre disse modeller egnede til mere effektive eksperimenter.

  1. >>

    antón-Bolaños, N. et al. Nature

    Artikel
    >

    Wells, M. F. et al. cellestamcelle 30 , 312–332 (2023).

    Artikel
    > Google Scholar