Hogyan fejleszti az őssejt-innováció az idegtudományi kutatást

Az emberi agy tanulmányozásának egyik kapuzási tényezője az a képesség, hogy kutatást végezhet az emberi agy tényleges működéséről. Ennek eredményeként számos tudományos vizsgálatot végeznek rágcsálókon, mint emlős proxyként. Ennek a megközelítésnek az a hátránya, hogy a rágcsálók agya felépítésében és működésében különbözik. Johns Hopkins szerint szerkezetileg az emberi agy körülbelül 30 százaléka neuron és 70 százaléka glia, míg az egér agyának ellentétes aránya van [1]. Az MIT kutatói felfedezték, hogy az emberi idegsejtek dendritjei másképpen hordozzák az elektromos jeleket, mint a rágcsáló idegsejtek [2]. Innovatív alternatíva az emberi agyszövet növesztése őssejt-technológiával.

Az őssejtek nem specifizált sejtek, amelyek differenciálódott sejteket eredményeznek. Ez egy viszonylag friss felfedezés, amely a 80-as évekig nyúlik vissza. Az embrionális őssejteket 1981-ben fedezte fel először Sir Martin Evans, az Egyesült Királyságbeli Cardiff Egyetem, majd a Cambridge-i Egyetem 2007-es orvosi Nobel-díjasa [3].

1998-ban izolált emberi embrionális őssejteket növesztettek laboratóriumban James Thomson, a Wisconsini Egyetem (Madison) és John Gearhart, a baltimore-i Johns Hopkins Egyetem [4].

Nyolc évvel később Shinya Yamanaka, a japán Kiotói Egyetem felfedezett egy módszert az egerek bőrsejtjeinek pluripotens őssejtekké történő átalakítására egy vírus segítségével négy gén bejuttatására [5]. A pluripotens őssejtek képesek más típusú sejtekké fejlődni. Yamanaka John B. Gurdonnal együtt elnyerte a 2012-es élettani vagy orvosi Nobel-díjat azért a felfedezésért, miszerint az érett sejteket át lehet programozni, hogy pluripotenssé váljanak [6]. Ez a koncepció indukált pluripotens őssejtek vagy iPSC-k néven ismert.

2013-ban egy európai kutatócsoport Madeline Lancaster és Juergen Knoblich vezetésével háromdimenziós (3D) agyi organoidot fejlesztett ki emberi pluripotens őssejtek felhasználásával, amelyek „körülbelül négy milliméter nagyságúra nőttek és akár 10 hónapig is képesek túlélni. . [7]. ” Ez komoly áttörést jelentett, mivel a korábbi neuronmodelleket 2D-ben tenyésztették.

Nemrég, 2018 októberében, a Tufts által vezetett tudósok egy csoportja az emberi agyszövet 3D-s modelljét növesztette, amely spontán idegi aktivitást mutatott legalább kilenc hónapig. A tanulmány 2018 októberében jelent meg Az ACS Biomaterials Science & Engineering, az American Chemical Society folyóirata [8].

Az egerekben az őssejtek kezdeti felfedezésétől a 3D emberi idegháló-modellek pluripotens őssejtekből történő növekedésénél kevesebb, mint 40 év alatt a tudományos fejlődés üteme exponenciális volt. Ezek a 3D emberi agyszövet-modellek elősegíthetik az Alzheimer-kór, a Parkinson-kór, a Huntington-kór, az izomdisztrófia, az epilepszia, az amiotróf laterális szklerózis (más néven ALS vagy Lou Gehrig-kór) és sok más agyi betegség és rendellenesség új kezelésének felfedezését. Az idegtudomány által a kutatáshoz használt eszközök kifinomultan fejlődnek, és az őssejtek fontos szerepet játszanak a haladás felgyorsításában, hogy az emberiség javát szolgálják.

Copyright © 2018 Cami Rosso Minden jog fenntartva.

2. Rosso, Cami. "Az emberi agy miért mutat magasabb intelligenciát?" Pszichológia ma. 2018. október 19.

3. Cardiff Egyetem. - Sir Martin Evans, az orvosi Nobel-díj. Letöltve: 2018. október 23 .: http://www.cardiff.ac.uk/about/honours-and-awards/nobel-laureates/sir-martin-evans

4. Szív nézetek. „Őssejt-idővonal.” 2015. ápr-jún. Letöltve: 2018.10.23-án: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4485209/#

5. Scudellari, Megan. „Hogyan változtatták meg az iPS cellák a világot?” Természet. 2016. június 15.

6. Nobel-díj (2012-10-08). „A fiziológia vagy az orvostudomány Nobel-díja 2012 [Sajtóközlemény]. Letöltve: 2018. október 23 .: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2012/press-release/

7. Rojahn, Susan Young. "A tudósok 3-D emberi agyszöveteket növesztenek." MIT Technology Review. 2013. augusztus 28.

1. Cantley, William L .; Du, Csuang; Lomoio, Selene; DePalma, Thomas; Peirent, Emily; Kleinknecht, Dominic; Vadász, Márton; Tang-Schomer, Min D .; Tesco, Giuseppina; Kaplan, David L. ” Funkcionális és fenntartható 3D emberi ideghálós modellek a pluripotens őssejtekből. "Az ACS Biomaterials Science & Engineering, az American Chemical Society folyóirata. 2018. október 1.