Revolusjonerende 3D -modell hjerne med celler fra flere mennesker

Veröffentlicht:

Von:

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 utviklet 3D -modeller av hjernen som inneholder en rekke celletyper fra flere mennesker. Disse "landsby-i-modell" organoider kan bidra til å avsløre hvorfor hjerneaksjonen på medisiner fra person til person er annerledes. (Symbolbild/natur.wiki)
nature.com/lw767/magazine-assets/d41586-02096-z/d41586-02096-z_2725170.jpg? https://media.nature.com/lw319/magazine-assets/d41586-02096-z/d41586-02096-z_27258170.jpg?

For første gang er forskere 1

Andre team har laget 2D-lag med hjerneceller mer enn en menneskelig donor 2

"Det er en virkelig kraftig teknologi og en prestasjonsscooter -tilnærming," sier Tomasz Nowakowski, biolog ved University of California, San Francisco, som ikke var involvert i studien. Mange grupper vil sannsynligvis bruke denne metoden, legger han til. "Det er et teknisk mesterverk."

Disse kimærkulturene som kalles kimeroider kombinerer celler med opptil fem givere. Fremtidige versjoner kan huse celler fra hundrevis av mennesker. "Hva om vi en dag kunne bruke kimærer som avatarer for å forutsi individuelle reaksjoner på nye terapeutiske midler i en studie før testing? Var.

en landsby er nødvendig

som tarmen og lungene. Forskere skaper dem ved å bade stamceller av en menneskelig giver i en nøyaktig formulert cocktail av kjemikalier, som stimulerer stamcellene til å utvikle seg i alle celletyper som vanligvis er til stede i et bestemt organ. De kulturelle forholdene fremmer også møtet med cellene til en kompleks 3D -form.

Hjerneorganoider er spesielt trege med å håndtere og vanskelige å håndtere, og forskere leter etter bedre metoder for å lage dem. En tilnærming var å kombinere celler fra flere givere til en enkelt organoid. Multi-donasjonscellehauger kan være lettere å bruke og fange opp et bredt utvalg av human genetikk i en enkelt modell. Siden startstamcellene vokser i forskjellige hastigheter, er det uunngåelig raskt raskt voksende linjer.

fra mange, A

Trikset, som Arlotta og hennes kolleger rapporterer, er å først produsere en rekke individuelle giverorganoider. Siden disse dekkene tar cellene lignende vekstrater i alle organoider. Ved å homogenisere disse strukturene og sammendraget av cellene, er det mulig å avle et samlet organoid. Forfatternes kimæroider har utvidet seg til omtrent 3-5 millimeter etter tre måneder og inneholder de samme celletypene som er til stede i fosterets kortikale vev.

"Dette er en virkelig stor fremgang," sier Robert Vries, administrerende direktør for Organoid Research Company Hub Organoids i Utrecht, Nederland. Fellesskapet som undersøker sentralnervesystemet "trenger virkelig flere organoidsystemer".

Chimeroider skal gjøre det mulig for forskere å finne ut om medisiner vil ha forskjellige effekter på forskjellige mennesker. Som en testsak behandlet teamet multi-donasjonsorganoid med nevrotoksiske medisiner. Etanol, som forårsaker fosteralkoholsyndrom, reduserte antall celler fra en enkelt donorcellelinje. Celler av denne giveren vokste raskere når de ble kombinert med valproinsyre, et antiepileptisk, som med økt risiko for Autism-spektrum-disorder hos barn som kom i kontakt.

vekstsmerter

Imidlertid vil nøye oppfølgingsarbeid være nødvendig for å sikre at effektene som er observert i de kimerte modellene kommer fra genetikken til en viss cellelinje og ikke fra en interaksjon mellom tettpakket celler, advarer Vries.

Nowakowski, som undersøker modellen i laboratoriet sitt, legger til

kimæroider. Men automatiserte cellekultursystemer skal gjøre arbeidsmengden enklere og gjøre disse modellene egnet for mer effektive eksperimenter.

  1. Antón-Bolaños, N. et al. Nature

    Artikkel

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

    Artikkel