**Organoidul cerebral**, mici fragmente de țesut cultivate în laborator, reprezintă o unealtă promițătoare pentru accelerarea cercetării medicale. Acestea sunt un pas înainte față de celulele cultivate, putând imita funcționarea unui organ specific precum ficatul. Organoidul poate înlocui adesea modelele animale ca alternativă mai ieftină și mai umană.
Cu toate acestea, unele organe și țesuturi sunt mai greu de replicat decât altele. Crearea de organoide cerebrale, de exemplu, a fost o provocare. Într-un nou studiu publicat în Proceedings of the National Academy of Science, oamenii de știință de la MIT au raportat o descoperire majoră: au creat **organoide cerebrale** numite **miBrains**, care conțin toate tipurile esențiale de celule cerebrale și chiar bariera sânge-creier.
Oamenii de știință au reprogramat iPSC-urile derivate de la pacienți în tipurile de celule necesare (neuroni, astrocite, oligodendrocite, celule endoteliale microvasculare, pericite și microglia), validând transformarea prin măsurarea expresiei genelor și a funcției celulare. De exemplu, neuroni derivați din iPSC-uri au demonstrat o expresie robustă a proteinelor asociate neuronilor, au format rețele sănătoase, au făcut conexiuni abundente, au emis semnale singuri și atunci când au fost stimulate, și au reacționat la medicamentele neurologice în mod similar cu neuroni reali.
Celulele au fost amestecate împreună într-un mediu hidrogel numit Neuromatrix, care se potrivește strâns cu matricea extracelulară naturală (ECM), inclusiv proteinele ECM și RGD, un mimetizant al peptidei de membrană bazală. Cercetătorii au experimentat cu mai multe variante de matrice până când au ajuns la cea în care celulele au fost dispuse să o numească casă.
Vascularizarea organoidelor prezintă o provocare specială. Creierul depinde complet de bariera sânge-creier, care constă în celule endoteliale din vasele de sânge adaptate să lase doar anumite molecule în micromediul creierului. Cercetătorii au observat auto-asamblarea de microvase și apariția joncțiunilor strânse („sigilii” proteice între celulele adiacente care blochează scurgerile și stabilesc polaritatea celulară) – ambele caracteristici cruciale ale BSC.
În mod interesant, celulele miBrain erau mai „viabile” decât omologii lor monoculturați. De exemplu, aceste astrocite au prezentat o identitate îmbunătățită și o expresie genetică funcțională în comparație cu condițiile de monocultură, iar expresia genetică a acestora era mai similară, dar nu identică cu astrocitele găsite în creierul uman.
Cercetătorii au efectuat apoi un experiment pentru a demonstra valoarea de cercetare a modelului lor. APOE4, un alel al genei APOE, este cel mai puternic factor de risc genetic comun pentru Alzheimerul cu debut tardiv. Astrocitele produc o cantitate mare de proteină APOE, dar nu este clar în ce măsură APOE4 astroglial duce la patologie. Cu miBrain, cercetătorii au putut schimba genotipurile celulă cu celulă pentru a testa dacă APOE4 astr
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
