Naukowcy mogliby pomóc w naprawie uszkodzeń mózgu poprzez drukowanie 3D ludzkich komórek macierzystych.
Opracowano nową technikę, która może pomóc osobom cierpiącym na urazy mózgu.
Naukowcom z Uniwersytetu Oksfordzkiego udało się wydrukować w 3D komórki nerwowe, które imitują korę mózgową, czyli najbardziej zewnętrzną warstwę mózgu.
Jest to część odpowiedzialna za ważne funkcje, takie jak język, pamięć, rozumowanie czy podejmowanie decyzji.
Uniwersytet stwierdził, że kiedy wydrukowane na drukarce 3D komórki wszczepiono do skrawków mózgu myszy, zintegrowały się z tkanką gospodarza. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Nature Communications.
„Ten postęp stanowi znaczący krok w kierunku wytwarzania materiałów o pełnej strukturze i funkcji naturalnych tkanek mózgowych” – powiedział główny autor dr Yongcheng Jin z Wydziału Chemii Uniwersytetu Oksfordzkiego.
„Prace zapewnią wyjątkową okazję do zbadania funkcjonowania ludzkiej kory mózgowej, a w dłuższej perspektywie dadzą nadzieję osobom, które doznały urazów mózgu” – dodał.
Brak leczenia urazów mózgu
Odkrycia dokonano, gdy Europejczycy włączają telewizor, aby oglądać Puchar Świata w Rugby, pomimo zbliżających się procesów sądowych przeciwko organom zarządzającym sportem w związku z urazami mózgu.
Urazowe uszkodzenia mózgu mogą być spowodowane sportami kontaktowymi, urazami lub udarem i zazwyczaj powodują uszkodzenie kory mózgowej.
Chociaż miliony ludzi na całym świecie cierpią z powodu tych urazów, nie ma skutecznego leczenia.
Terapie regeneracyjne tkanek, w których wykorzystuje się własne komórki macierzyste danej osoby do naprawy uszkodzonej tkanki, to jedna z badanych opcji leczenia tego typu urazów mózgu.
Nie było jednak sposobu, aby zapewnić im odpowiednią interakcję z naturalną tkanką mózgu.
Jak badacze tego dokonali?
Zastosowali technikę zwaną „drukiem kropelkowym”, aby stworzyć dwa „biotusze” z komórek macierzystych, co pozwoliło uzyskać dwuwarstwową strukturę.
Komórki macierzyste mają potencjał, aby przekształcić się w komórki występujące w większości tkanek ludzkich i można je łatwo uzyskać z komórek pobranych od samych pacjentów i nie wywołują one odpowiedzi immunologicznej.
Następnie badacze przystąpili do testowania tkanek ex vivo, wszczepiając je do wycinków mózgu myszy – wypreparowanej części ich mózgu.
Odkryli, że komórki mózgowe dobrze integrują się z istniejącymi komórkami mózgowymi myszy, a komórki ludzkie i mysie „komunikują się ze sobą”.
Naukowcy chcą teraz ulepszyć swoją metodę drukowania 3D, aby stworzyć tkanki mózgowe, które lepiej naśladują ludzki mózg.
„Rozwój ludzkiego mózgu to delikatny i skomplikowany proces ze złożoną choreografią. Naiwnością byłoby sądzić, że możemy odtworzyć cały postęp komórkowy w laboratorium” – powiedział starszy autor, profesor Zoltán Molnár z Wydziału Fizjologii, Anatomii i Genetyki Oksfordu.
Niemniej jednak wyniki te wskazują na znaczny postęp w „tworzeniu podstawowych jednostek funkcjonalnych kory mózgowej” – dodał.
W przyszłości te tkanki mózgowe mogą pomóc w leczeniu urazów mózgu, testowaniu nowych leków oraz badaniu rozwoju i działania mózgu.
