Čovek-pacov: Ćelije ljudskog mozga uzgajane u pacovima
Naučnici su transplantirali ljudske moždane ćelije u mozak beba pacova, gde su ćelije rasle i formirale veze.
To je deo napora da se bolje prouči razvoj ljudskog mozga i bolesti koje utiču na ovaj najkompleksniji organ, što nas čini onim što jesmo, ali je dugo obavijeno velom misterije.
„Mnogi poremećaji kao što su autizam i šizofrenija su verovatno jedinstveni u ljudskoj vrsti“, ali „ljudski mozak svakako nije bio veoma dostupan“, rekao je dr Sergiu Pasca, stariji autor studije koja opisuje rad, objavljena u sredu u časopisu Nature.
Pristupi koji ne uključuju vađenje tkiva iz ljudskog mozga su „obećavajući putevi u pokušaju da se uhvati u koštac sa ovim uslovima“.
Istraživanje se zasniva na prethodnom radu tima na stvaranju moždanih „organoida“, sićušnih struktura koje liče na ljudske organe koji su takođe napravljeni da predstavljaju druge organe, poput jetre, bubrega, prostate ili njihovih ključnih delova.
Da bi napravili organoide mozga, naučnici sa Univerziteta Stanford su transformisali ćelije ljudske kože u matične ćelije, a zatim ih nagovorili da postanu nekoliko tipova moždanih ćelija. Te ćelije su se zatim umnožile da bi formirale organoide koji podsećaju na moždanu koru, najudaljeniji sloj ljudskog mozga, koji igra ključnu ulogu u stvarima kao što su pamćenje, razmišljanje, učenje, rasuđivanje i emocije.
Naučnici su transplantirali te organoide u mladunčad pacova stara 2 do 3 dana, u fazi kada se moždane veze još formiraju. Organoidi su rasli tako da su na kraju zauzeli trećinu hemisfere mozga pacova gde su implantirani. Neuroni iz organoida formirali su radne veze sa neuronima u mozgu.
Ljudski neuroni su ranije presađivani glodarima, ali generalno kod odraslih životinja, obično miševa. Pasca, profesor psihijatrije na Medicinskom fakultetu u Stanfordu, rekao je da je ovo prvi put da su ovi organoidi stavljeni u mozgove pacova u razvoju, stvarajući „najnaprednije kolo ljudskog mozga ikada napravljeno od ćelija ljudske kože i demonstraciju da implantirani ljudski neuroni mogu da utiču na ponašanje životinje”.
Da bi ispitali praktičnu upotrebu ovog pristupa, naučnici su transplantirali organoide u obe strane mozga pacova: jedan nastao iz ćelija zdrave osobe, a drugi iz ćelija osobe sa Timotijevim sindromom, retkim genetskim stanjem povezanim sa srčanim problemima i spektrom autizma.
Pet do šest meseci kasnije, videli su efekte bolesti povezane sa aktivnostima neurona. Postojale su razlike u električnoj aktivnosti dve strane, a neuroni osobe sa Timotijevim sindromom bili su mnogo manji i nisu razvili toliko ekstenzija koje preuzimaju ulaz od obližnjih neurona.
