Vallankumouksellinen 3D -malli aivojen kanssa useiden ihmisten solujen kanssa

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.
Ensimmäistä kertaa tutkijat ovat kehittäneet aivojen 3D -malleja, jotka sisältävät erilaisia ​​solutyyppejä useilta ihmisiltä. Nämä "kylän mallissa" organoidit voisivat auttaa paljastamaan, miksi aivojen reaktio lääkkeisiin henkilöltä toiseen on erilainen. (Symbolbild/natur.wiki)

Vallankumouksellinen 3D -malli aivojen kanssa useiden ihmisten solujen kanssa

nature.com/lw767/magazine-assets/d41586-02096-z/d41586-02096-z_27258170.jpg? https://media.nature.com/lw319/magazine-assets/d41586-02096-z/d41586-02096-z_27258170.jpg?as=Webp 319W "sies =" (max-width) 319px, 1023px) 100VW, 767PX "

Ensimmäistä kertaa tutkijat 1 nämä "Kylä kulhoon".

Muut joukkueet ovat tehneet 2D-kerrosta aivosoluja enemmän kuin ihmisen luovuttajan 2 , mutta tämä työraportti tämä työ ROBUST 3D -järjestelmistä, jotka ovat sopivia tutkimusta varten.

"Se on todella voimakas tekniikka ja suorituskykykootterin lähestymistapa", sanoo Tomasz Nowakowski, Kalifornian yliopiston Biologi, San Franciscossa, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. Monet ryhmät todennäköisesti soveltavat tätä menetelmää, hän lisää. "Se on tekninen mestariteos."

Nämä kimeraviljelmät, joita kutsutaan kimeroideiksi, yhdistävät enintään viiden luovuttajan solut. Tulevat versiot voivat sijoittaa soluja sadoista ihmisistä. "Entä jos voisimme jonain päivänä käyttää kimeroideja avatareina ennustaakseen yksilöllisiä reaktioita uusille terapeuttisille aineille tutkimuksessa ennen testausta? Oli.

Kylä tarvitaan

kuten suolisto ja keuhkot. Tutkijat luovat ne uimalla ihmisen luovuttajan kantasolut tarkasti formuloidussa kemikaalien cocktailissa, joka stimuloi kantasoluja kehittymään kaikissa solutyypeissä, joita on tyypillisesti läsnä tietyssä elimessä. Kulttuuriolosuhteet edistävät myös solujen kokousta monimutkaiseksi 3D -muotoksi.

Brain Organoidit ovat erityisen hitaita käsitellä ja vaikeasti käsiteltäviä, ja tutkijat etsivät parempia menetelmiä niiden valmistamiseksi. Yksi lähestymistapa oli yhdistää solut useista luovuttajista yhdeksi organoidiksi. Multi-luovutussolukaloja voisi olla helpompaa käyttää ja siepata monenlaisia ​​ihmisen genetiikkaa yhdessä mallissa. Koska aloituskansot kasvavat eri nopeuksilla, väistämättä nopeasti kasvavat linjat.

monista,

Temppu, kuten Arlotta ja hänen kollegansa raportoivat, on ensin tuottaa useita yksittäisiä luovuttaja -organoideja. Näiden renkaiden jälkeen solut saavat samanlaiset kasvunopeudet kaikissa organoideissa. Homogenisoimalla nämä rakenteet ja yhteenveto soluista on mahdollista kasvattaa koottu organoidi. Kirjailijoiden kimeroidit ovat laajentuneet noin 3–5 millimetriin kolmen kuukauden kuluttua ja sisältävät samat solutyypit, joita on sikiön aivokuoren kudoksessa.

"Tämä on todella suuri edistyminen", sanoo Robert Vries, Organoid Research Company Hub Organoids -yrityksen toimitusjohtaja Utrechtissä, Alankomaissa. Yhteisö, joka tutkii keskushermostoa "todella tarvitsee enemmän organoidijärjestelmiä".

kimeroidien tulisi antaa tutkijoille mahdollisuuden selvittää, onko lääkityksellä erilaisia ​​vaikutuksia eri ihmisiin. Testitapauksena ryhmä hoiti moni-anto-organoidia neurotoksisilla lääkkeillä. Etanoli, joka aiheuttaa sikiön alkoholioireyhtymää, vähensi solujen lukumäärää yhdestä luovuttaja -solulinjasta. Tämän luovuttajan solut kasvoivat nopeammin, kun ne yhdistettiin valproiinihappoon, anti-epileptiseen, joka lisääntyneellä riskillä Autism-pektrum-disorder lapsilla, jotka ovat olleet yhteydessä.

kasvukipu

Huolellinen seuranta -työ on kuitenkin tarpeen sen varmistamiseksi, että kimeraarisissa malleissa havaitut vaikutukset tulevat tietyn solulinjan genetiikasta eikä tiiviisti pakattujen solujen välisestä vuorovaikutuksesta, varoittaa Vries.

Nowakowski, joka tutkii mallia laboratoriossaan, lisää

kimeroideja. Mutta automatisoitujen soluviljelyjärjestelmien tulisi helpottaa työmäärää ja tehdä näistä malleista sopivia kokeisiin.

    Ra

    Antón-bolaños, N. et ai. luonto

    Artikkeli

    Ra

    Wells, M. F. et ai. Solun kantasolu 30 , 312–332 (2023).

    Artikkeli