Onderzoekers van de San Diego School of Medicine van de Universiteit van Californië hebben een snelle, kosteneffectieve methode ontwikkeld om organoïde ‘mini-hersenen’ in een laboratorium te laten groeien. Deze miniatuurhersenen, die de architectuur van de hersenen nabootsen maar geen bewustzijnsniveau bezitten, worden gemaakt met behulp van stamcellen. De onderzoekers hopen dat deze minihersenen ons in staat zullen stellen een beter begrip te krijgen van de echte hersenen die ze repliceren.
‘De hersenen zijn een van de meest complexe weefsels in het lichaam’ Alysson Muotri, directeur van het Stem Cell Program aan de UCSD School of Medicine, aan Digital Trends. “Hoewel we een goed idee hebben van de anatomie en hoe het volwassen brein werkt, bevindt het begrip van de neurologische ontwikkeling van het menselijk brein zich in een zeer mysterieus stadium. Dit komt omdat het intacte menselijke embryonale brein in de baarmoeder groeit en dus zeer ontoegankelijk is. Er [is weinig informatie] over hoe de hersenen zich ontwikkelen, [en] wanneer ze beginnen te functioneren, toch zijn er veel neurologische aandoeningen die in de baarmoeder beginnen. Het is [daarom] erg belangrijk om te leren hoe de hersenen zich ontwikkelen, zowel onder gezonde omstandigheden als onder ziekteomstandigheden.”
Aanbevolen video's
De minihersenen worden gecreëerd door menselijke pluripotente stamcellen te laten groeien en deze vervolgens te induceren om neurale voorlopercellen te vormen. Dit wordt bereikt door kleine moleculen toe te voegen aan een kweekmedium. Deze neurale voorlopercellen worden vervolgens aangezet om in drie dimensies te groeien en uit te breiden, waardoor een bol met meerdere lagen ontstaat. Ten slotte worden de voorlopercellen omgezet in neuronen en een soort gliacel die ook in de hersenen aanwezig is en die vervolgens uitgroeit tot een volwaardige organoïde.
Verwant
- Geen koeien nodig: de in het laboratorium gekweekte melk van deze startup is identiek aan het echte werk
- Garen gemaakt van in het laboratorium gekweekte huid klinkt afschuwelijk, maar het kan je leven helpen redden
- Baanbrekend hersenimplantaat met stamcellen helpt epilepsie bij ratten te bestrijden
Onderzoekers optimaliseren al tientallen jaren protocollen voor het creëren van hersencellen in een schaaltje. Het is echter pas recentelijk dat onderzoekers hebben ontdekt dat het mogelijk is om groei in 3D in a teweeg te brengen manier waardoor de cellen zichzelf kunnen organiseren in een structuur die lijkt op de vroege stadia van het menselijke embryo brein. Dit opent de mogelijkheid om de vroege stadia van de menselijke neurologische ontwikkeling in het laboratorium te bestuderen. Dit kan nieuwe informatie opleveren over genetische aandoeningen, zoals autisme, of de verschillende manieren waarop virussen de hersenen beïnvloeden.
Om het ontwikkelingsproces van deze mini-hersenen eenvoudiger te maken, hebben de UCSD-onderzoekers een protocol ontwikkeld dat het sneller maakt om somatische cellen om te zetten in 3D-hersenorganoïden. “Naast de kosten en tijd zit het grootste voordeel in de doorvoer,” vervolgde Muotri. “We kunnen nu honderden verschillende hersenorganoïden, van verschillende individuen, tegelijkertijd creëren.”
Er was een document waarin het werk werd beschreven onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Stem Cells and Development.
Aanbevelingen van de redactie
- Hubble legt gigantische cluster van sterrenstelsels vast die ons kunnen helpen donkere materie te begrijpen
- Stamcelcapsules kunnen mensen helpen herstellen van hartschade
- 10 prothetische ledematen die zo cool zijn dat ze beter zijn dan het echte werk
- 3D-printen kan helpen de botten van gewonde gevechtsveteranen terug te laten groeien
- Kijk hoe dit in een laboratorium gekweekte hartweefsel klopt, net als het echte hart
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
