Pentru prima data in istorie, oamenii de stiinta au reusit sa creeze un creier himeric uman in laborator, folosind celule stem provenite de la mai multi donatori. Aceasta realizare deschide noi orizonturi pentru studiul dezvoltarii creierului si testarea medicamentelor.
Cercetatorii au numit aceste noi structuri „himeroizi” – o combinatie intre cuvintele „himera” si „organoid”. Ele reprezinta modele miniaturale tridimensionale ale creierului uman, create din tesut viu si continand celule de la mai multi indivizi diferiti.
Studiul care descrie aceasta inovatie a fost publicat recent in prestigioasa revista stiintifica Nature. Potrivit autorilor, himeroizii ar putea revolutiona modul in care sunt testate medicamentele in fazele incipiente ale dezvoltarii lor.
Cum au fost creati himeroizii
Procesul de creare a himeroizilor a implicat mai multe etape:
- Colectarea de celule stem de la cinci donatori diferiti
- Cultivarea a cinci organoizi cerebrali separati, fiecare continand celule de la un singur donator
- Fragmentarea acestor organoizi si amestecarea celulelor rezultate
- Cultivarea noilor structuri timp de trei luni
Rezultatul final a fost un set de organoizi himerici, fiecare avand un diametru de 3-5 milimetri si continand tipuri de celule similare cu cele gasite in cortexul cerebral al unui fat uman.
Avantajele himeroizilor fata de modelele anterioare
Pana acum, organoizii cerebrali erau creati folosind celule de la un singur donator. Acest lucru limita capacitatea lor de a reflecta diversitatea genetica umana si modul in care aceasta influenteaza dezvoltarea creierului sau raspunsul la medicamente.
Himeroizii rezolva aceasta problema prin incorporarea de celule de la mai multi indivizi intr-o singura structura. Acest lucru permite:
- O reprezentare mai fidela a variabilitatii genetice umane
- Studierea modului in care diferentele genetice afecteaza dezvoltarea creierului
- Testarea mai precisa a eficacitatii si efectelor secundare ale medicamentelor
Primele teste pe himeroizi
Pentru a demonstra potentialul himeroizilor, cercetatorii i-au expus la doua substante neurotoxice:
- Etanol – asociat cu tulburarile cauzate de consumul de alcool
- Acid valproic – care poate creste riscul de malformatii congenitale
Rezultatele au aratat ca celulele provenite de la diferiti donatori au reactionat in mod diferit la aceste substante, ilustrand importanta variabilitatii genetice in raspunsul la medicamente.
Implicatii pentru viitorul cercetarii medicale
Crearea himeroizilor deschide noi perspective pentru:
- Testarea mai eficienta a medicamentelor inainte de studiile clinice pe oameni
- Intelegerea mai profunda a modului in care variatiile genetice influenteaza dezvoltarea creierului
- Personalizarea tratamentelor in functie de profilul genetic al pacientilor
Dr. Madeline Lancaster, una dintre autoarele principale ale studiului, a declarat: „Aceste modele reprezinta un sat intr-o cutie Petri, oferindu-ne o imagine mai completa a diversitatii umane decat am avut vreodata intr-un sistem experimental.”
Descoperirea himeroizilor marcheaza un moment crucial in neurobiologie si medicina personalizata. Pe masura ce tehnica va fi rafinata si extinsa, ea ar putea revolutiona modul in care intelegem creierul uman si dezvoltam tratamente pentru tulburarile neurologice.
Sursa imaginii: Noelia Antón-Bolaños; Irene Faravelli
Subiecte abordate in articol: creier himeric, organoizi cerebrali, cercetare medicala, dezvoltare neurologica
Studiul care sta la baza acestui articol a fost publicat in revista Nature si a trecut prin procesul de evaluare inter pares specific publicatiilor stiintifice de prestigiu.
