Revolutionair 3D -modelhersenen met cellen van verschillende mensen

Voor het eerst, onderzoekers 1 .

Andere teams hebben 2D-lagen van hersencellen meer gemaakt dan een menselijke donor 2 , maar dit werk rapporteert dit werk over robuste 3D-systemen die geschikt zijn voor onderzoek.

"Het is een echt krachtige technologie en een prestatie -scooterbenadering", zegt Tomasz Nowakowski, een bioloog aan de Universiteit van Californië, San Francisco, die niet betrokken was bij de studie. Veel groepen zullen waarschijnlijk deze methode toepassen, voegt hij eraan toe. "Het is een technisch meesterwerk."

Deze Chimera -culturen genaamd chimeroïden combineren cellen van maximaal vijf donoren. Toekomstige versies kunnen cellen van honderden mensen huisvesten. "Wat als we op een dag chimeroïden als avatars zouden kunnen gebruiken om individuele reacties op nieuwe therapeutische middelen te voorspellen in een onderzoek voordat ze testen? Was.

een dorp is nodig

Model systems called organoids ahmen the cellular composition of organen Zoals de darm en longen. Onderzoekers maken ze door stamcellen van een menselijke donor te baden in een precies geformuleerde cocktail van chemicaliën, die de stamcellen stimuleert om zich te ontwikkelen in alle celtypen die typisch aanwezig zijn in een bepaald orgaan. De culturele omstandigheden bevorderen ook de bijeenkomst van de cellen in een complexe 3D -vorm.

Brainorganoïden zijn bijzonder traag om te hanteren en moeilijk te hanteren, en onderzoekers zijn op zoek naar betere methoden om ze te maken. Een benadering was om cellen van verschillende donoren tot een enkele organoïde te combineren. Multi-donatiecelpalen kunnen gemakkelijker te gebruiken zijn en een breed scala aan menselijke genetica vastleggen in een enkel model. Omdat de startstamcellen echter bij verschillende snelheden groeien, onvermijdelijk snel groeiende lijnen.

van velen, een

De truc, zoals Arlotta en haar collega's rapporteren, is om eerst een aantal individuele donororganoïden te produceren. Sinds deze banden nemen de cellen vergelijkbare groeisnelheden in alle organoïden op. Door deze structuren en samenvatting van de cellen te homogeniseren, is het mogelijk om een ​​geassembleerde organoïde te fokken. De chimeroïden van de auteurs zijn na drie maanden uitgebreid tot ongeveer 3-5 millimeter en bevatten dezelfde celtypen die aanwezig zijn in het foetale corticale weefsel.

"Dit is echt een grote vooruitgang", zegt Robert Vries, directeur van het Organoid Research Company Hub Organoids in Utrecht, Nederland. De gemeenschap die het centrale zenuwstelsel onderzoekt "heeft" echt meer organoïde systemen nodig ".

Chimeroïden moeten onderzoekers in staat stellen om erachter te komen of medicatie verschillende effecten op verschillende mensen zal hebben. Als testcase behandelde het team de multi-donatie-organoïde met neurotoxische geneesmiddelen. Ethanol, dat het foetaal alcoholsyndroom veroorzaakt, verminderde het aantal cellen uit een enkele donorcellijn. Cellen van deze donor groeiden sneller toen ze werden gecombineerd met valproïnezuur, een anti-epileptica, die met een verhoogd risico voor Autism-Spektrum-Dorderorder Bij kinderen die in contact kwamen.

groeipijn

chimeroïden toe. Maar geautomatiseerde celkweeksystemen moeten de werklast gemakkelijker maken en deze modellen geschikt maken voor efficiëntere experimenten.