Mini-agy-forradalom
A 3D-s mini-agyak létrehozása az elmúlt években forradalmasította az agyfejlődés és a neurológiai betegségek tanulmányozását. Ma már arra is lehetőség van, hogy az agy különböző területeit imitáló organoidok összekapcsolásával komplex folyamatokat modellezzünk, írja a fúzió egy lehetséges módjáról beszámoló tanulmányában a Cell Stem Cell.
2001-ben jelentették először, hogy sikerült humán pluripotens őssejtekből neurális sejteket kialakítani, majd 2014 óta olyan idegszövet in vitro létrehozására is lehetőség van, ami a különböző agyi régiók 3D-s szerkezetére emlékeztet. Az egy sejtrétegből álló kultúrákhoz képest ezek a 3D-s neurális szövetek – agyi organoidok – különleges lehetőséget biztosítanak a neurális fejlődés tanulmányozásához és a neurológiai betegségek modellezéséhez. Az elmúlt hónapokban például humán agyi organoidok használatával megfigyelték, milyen fenotípusos változások következnek be a kortikogeneziskor, létrehoztak középagy-, illetve hipotalamusz-specifikus mini-agyakat, és a mediális ganglionokból származó interneuronokat tartalmazó organoidokat is kifejlesztettek.
Az interneuronok alapvető szerepet játszanak a kortikális idegsejthálózatok kifejlődésében és szabályozásában, kóros működésük számos központi idegrendszeri betegségben – pl. autizmus, szkizofrénia, depresszió – megfigyelhető, ezért jelent fontos következő lépést az agy tanulmányozásában a Yale Egyetem kutatóinak munkája, akik gátló interneuronokat tartalmazó agyi organoidot kapcsoltak össze serkentő kérgi neuronokat (piramissejtek) tartalmazó agyi organoiddal, megfigyelték az interneuronok migrációját, integrációját, és adatokat gyűjtöttek azzal kapcsolatban, hogyan alakul ki a gátló és a serkentő folyamatok közötti egyensúly (Yangfei Xiang és munkatársai: Fusion of Regionally Specified hPSC-Derived Organoids Models Human Brain Development and Interneuron Migration; Cell Stem Cell).
Mint a kutatók írják, az organoid technológia gyors fejlődése, a különböző organoidok összekapcsolása – next generation organoids – lehetővé teszi, hogy egyre komplexebb szinten értsük meg a fejlődési és a kóros folyamatok hátterében álló folyamatokat.
