研究人员首次 大脑 3D 模型 创建包含来自多人的不同细胞类型 1。这些“碗里的村庄”类器官可以帮助揭示为什么大脑对药物的反应因人而异。

其他团队已经从不止一名人类捐赠者身上制作了脑细胞的二维切片 2，但这项工作报告了适合研究的强大 3D 系统。

“这是一项非常强大的技术和方法，”未参与这项研究的加州大学旧金山分校生物学家 Tomasz Nowakowski 说道。他补充道，许多团体可能会使用这种方法。 “这是一件技术杰作。”

这些嵌合培养物，作者称之为嵌合体，结合了来自最多五个供体的细胞。未来的版本可以容纳数百人的细胞。 “如果有一天我们可以使用嵌合体作为化身，在试验中测试新疗法之前预测个体对新疗法的反应，那会怎么样？我喜欢想象这样的未来，”马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的干细胞生物学家、今天发表在《自然》杂志上的这项研究的资深作者 Paola Arlotta 说道。自然已发布。

需要一个村庄

称为类器官的模型系统模拟器官的细胞组成 像肠和肺。研究人员通过将来自人类捐赠者的干细胞浸泡在精确配制的化学混合物中来制造它们，这会刺激干细胞发育成特定器官中通常存在的所有细胞类型。培养条件还促使细胞聚集成复杂的 3D 形状。

大脑类器官生长特别缓慢且难以处理，研究人员正在寻找更好的方法来制造它们。一种方法是将来自多个捐赠者的细胞组合成一个类器官。多供体细胞簇可以更容易地在单一模型中处理和捕获多种人类遗传学。然而，由于亲本干细胞以不同的速度生长，快速生长的细胞系不可避免地会取代。

众多之中，有一个

阿洛塔和她的同事报告说，诀窍是首先创建一系列单一供体类器官。随着这些器官的成熟，所有类器官中的细胞都呈现相似的生长速度。通过均质化这些结构并将细胞汇集在一起​​，可以生长复合类器官。作者的嵌合体在三个月后已扩大到约 3-5 毫米，并且包含与胎儿皮质组织中存在的相同细胞类型。

“这确实是一个巨大的进步，”荷兰乌得勒支类器官研究公司 HUB Organoids 的董事总经理罗伯特·弗里斯 (Robert Vries) 说。研究中枢神经系统的社区“确实需要更多的类器官系统”。

嵌合体应该让研究人员能够弄清楚药物是否会对不同的人产生不同的影响。作为测试案例，研究小组用神经毒性药物处理多供体类器官。乙醇会导致胎儿酒精综合症，它会减少单个供体细胞系中的细胞数量。当与丙戊酸结合时，来自该供体的细胞生长得更快，丙戊酸是一种抗癫痫药物，与增加的风险有关 自闭症谱系障碍 与儿童有关在子宫内接触到了它。

成长的烦恼

然而，Vries 警告说，需要仔细的后续工作，以确保在嵌合模型中观察到的效应来自特定细胞系的遗传学，而不是来自紧密排列的细胞之间的相互作用。

诺瓦科夫斯基在实验室研究该模型，他补充道，嵌合体的生产也是劳动密集型的。但自动化细胞培养系统应该减轻工作量，并使这些模型适合更有效的脑部疾病实验。