Zlomový moment pre vedu. Miniatúrny mozog vytvorený z ľudských buniek si sám vyvinul vlastné oči
Obrovský prielom v „pestovaní“ laboratórnych organoidov. Tím vedcov z Univerzitnej nemocnice Düsseldorf v Nemecku pomocou indukovaných pluripotentných kmeňových buniek (iPSC) vytvoril mozgové organoidy obsahujúce očné štruktúry. Na tému upozorni portál Sciencealert.
Programovanie buniek
Mozog je najkomplexnejším orgánom tela všetkých stavovcov. V snahe lepšie porozumieť jeho funkciám a vlastnostiam vedci „pestujú“ miniatúrne verzie mozgu, alebo mozgové organoidy. Mozgové organoidy nie sú skutočnými mozgami a ide o malé trojrozmerné štruktúry vytvárané z indukovaných pluripotentných kmeňových buniek.
Tie vedci získavajú tak, že ich najčastejšie odoberú z krvi alebo kože dospelého pacienta. Následne sa ich snažia preprogramovať do ich embryonálneho pluripotentného stavu. V tomto stave je možné bunky prinútiť, aby sa stali prakticky akýmikoľvek bunkami, aké vedci potrebujú.
V tomto prípade boli použité bunky z kože dospelých darcov, ktoré sa preprogramovali do ich embryonálneho pluripotentného stavu a umiestnili do kultúry napodobňujúcej prostredie vyvíjajúceho sa mozgu, čím sa povzbudil ich rast k tvorbe mozgových buniek.
Konečným výsledkom je teraz trojrozmerný model mozgu, veľkosťou podobný hrášku, ktorý je možné použiť na štúdium mozgového vývoja a chorôb. Treba pripomenúť, že ide len o bloky mozgového tkaniva, ktoré nemajú vlastné vedomie, myšlienky, emócie a používajú sa na výskumné účely v štúdiách, kde by využitie skutočných mozgov nebolo možné. Išlo teda o pomerne štandardný postup, ktorý však autori štúdie publikovanej v žurnále Cell Stem Cell posunuli na úplne novú úroveň.
NEPREHLIADNI
Prvýkrát v histórii vyrástlo umelé srdce v laboratóriu. Tlčie aj vyzerá rovnako ako ľudské
Mozgové organoidy s „očami“
Podarilo sa im totiž na mozgových organoidoch vypestovať optické poháre, čo sú štruktúry zraku nachádzajúce sa v oku, v oblasti, kde sa zrakový nerv stretáva so sietnicou. Podobné výskumy sa v minulosti zameriavali na vytváranie čistej sietnice. Optické poháre alebo iné 3D sietnicové štruktúry neboli až doposiaľ funkčne integrované do mozgových organoidov, píše portál EurekAlert.
V novom výskume rástli optické poháre symetricky v prednej časti mozgového organoidu, čo je dobre badateľné aj na zverejnených fotografiách. Čo je ale dôležitejšie, optické poháre boli funkčné, obsahovali rôzne sietnicové bunky, vytvárali elektricky aktívne neurónové siete, reagovali na svetlo a vysielali signály do mozgu. Okrem toho sa vytvorilo aj rohovkové a šošovkové tkanivo.
Kritickým sa ukázalo pridanie retinol acetátu do kultivačného média, čo pomohlo rastu a vývoju „očí“. Svoju rolu zohral aj prístup vedcov, ktorí sa na rozdiel od iných štúdií nesnažili o vývoj čisto nervových buniek v počiatočných štádiách nervovej diferenciácie.
Vďaka tomu ich miniatúrny mozog začal už po 30 dňoch vývoja vytvárať optické poháre, pričom tie „dozreli“ (boli jasne viditeľné) už po 50 dňoch. Podľa odborníkov je tento časový rámec v súlade s vývojom sietnice v ľudskom embryu.
„Naša práca zdôrazňuje pozoruhodnú schopnosť mozgových organoidov vytvárať primitívne senzorické štruktúry, ktoré sú citlivé na svetlo a v ktorých sa uchovávajú typy buniek podobné tým, ktoré sa nachádzajú v tele,“ cituje portál NewAtlas hlavného autora štúdie Jaya Gopalakrishnana. „Tieto organoidy môžu pomôcť pri štúdiu interakcií mozgu a oka počas embryonálneho vývoja, modelovať vrodené poruchy sietnice a vytvárať typy sietnicových buniek špecifické pre pacienta na personalizované testovanie liekov a transplantačné terapie,“ dodal.
V experimente bolo vypestovaných celkovo 314 mozgových organoidov, z nich si až 73 % dokázalo vyvinúť optické poháre. Bunky pochádzali od 4 dospelých darcov.
Štúdia síce ukazuje veľmi dobré výsledky, no i tak budú musieť byť vykonané ešte ďalšie úpravy, aby mozgové organoidy prežili dlhší čas a mohli byť nasadené do výskumov na študovanie mechanizmov, ktoré spôsobujú poruchy sietnice.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Neverili vlastným očiam: Vedci v hlbokom vesmíre objavili známe „zviera”
Vedci šokovali svet. Dramaticky zlepšili životnosť batérií elektromobilov pomocou dreva
Nikto netušil, čo sa deje: Záhadný objekt k nám vysiela rádiové signály už od roku 1988
Zem je vo vnútri obrovskej prázdnoty. „Zvuk Veľkého tresku“ naznačuje možné riešenie veľkej záhady
Vedci našli riešenie proti večným chemikáliám. Nečakaná zbraň ich zožerie priamo v tvojom tele
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Známy reťazec stiahol z pultov obľúbené ovocie: Hrozí kontaminácia vírusom žltačky
Ako ísť do dôchodku v 35 rokoch: Investičný byt ti môže zabezpečiť pasívny príjem
Neviditeľná jazva v tvojom mozgu, ktorú zanechala pandémia, mení tvoje správanie, zistili vedci
„Telo má vlastný systém na likvidáciu rakoviny,“ hovorí popredný lekár. Takto ho aktivuješ
„Zatiaľ ide o stovky miliónov eur.“ Zdechovský varuje, že zneužívanie eurofondov na Slovensku je len špička ľadovca
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Brusel chce zarezať telekomunikačných operátorov. Proti novému zákonu sú všetky štáty EÚ
- Najlepší akčný film roka po prechode na online trhá rekordy. Aj s dabingom sa dá pozrieť úplne zadarmo
- Totálna nehoráznosť: Čínska vojnová loď použila laser proti lietadlu EÚ, Nemci reagujú tvrdo
-
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- Totálna nehoráznosť: Čínska vojnová loď použila laser proti lietadlu EÚ, Nemci reagujú tvrdo
- Najlepší akčný film roka po prechode na online trhá rekordy. Aj s dabingom sa dá pozrieť úplne zadarmo
- Brusel chce zarezať telekomunikačných operátorov. Proti novému zákonu sú všetky štáty EÚ
-
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Slovensko čaká najväčšia dopravná novela za roky. Nový zákon udrie na cestných pirátov aj e-kolobežky (PREHĽAD)
- Západ nič také nemá. „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky budúcnosti, rakety po ňom „slepnú“
Takto sa zneužíva home office. Odborári odhalili praktiky, ktoré sa ťa môžu týkať
Očkovanie neodmietali nevzdelaní. Nová štúdia odhalila iný faktor
Tržby TSMC prekonali očakávania. Čipy pre AI lámu rekordy
Slovensko má najdrahšie palivá v regióne. Analytici majú vysvetlenie
Ruskí vojaci sa vzdali robotom. Na Ukrajine padol historický moment
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP