Nagłówek z napisem Pozwól, że wyjaśnię - #naukowe newsy

Mózg hybrydowy – naukowe newsy

Czas czytania w minutach: 2

Mózg jest jednym z najbardziej fascynujących organów. To właśnie to, co określa, kim jesteśmy. Oznacza to jednocześnie, że ludzki mózg jest wyjątkowo trudno badać. Wszelkie formy ingerencji mogą być szkodliwe dla obiektu badań. Z kolei badanie mózgów zwierząt to nie to samo – przecież to właśnie w mózgu kryje się duża część odpowiedzi na pytanie, czym się od tych zwierząt różnimy. Nabiera to szczególnego znaczenia, gdy mówimy o badaniu chorób, takich jak na przykład schizofrenia. Trudno jest zdiagnozować taką chorobę u zwierzęcia, a lepsze zrozumienie jej biologii pomogłoby w opracowaniu nowych metod leczenia. Więc jak badać mózg dotknięty różnymi chorobami czy zaburzeniami genetycznymi? Okazuje się, że nawet technika hodowli komórek na szalce Petriego nie wystarcza, ponieważ komórki w takiej hodowli pod wieloma względami zachowują się inaczej, niż komórki w prawdziwym mózgu.

Jak badać mózg?

Kilka lat temu wydawało się, że udało się znaleźć rozwiązanie dla tego problemu. Miały nim być mózgowe organoidy, czyli komórki organizujące się w struktury przestrzenne. O co chodzi? O to, żeby hodując komórki w laboratorium uzyskać coś przypominającego miniaturowy organ, a nie płaską warstwę komórek. W szczególności w wypadku mózgu badania na takich organoidach mogą prowadzić do dużo lepszego zrozumienia ich działania. Dlaczego? Ponieważ główną aktywnością komórek nerwowych, która sprawia, że mózg funkcjonuje, jest przekazywanie między sobą impulsów elektrycznych. A liczba połączeń każdej komórki na płaszczyźnie szalki Petriego i w trójwymiarowym organoidzie różni się znacząco.

Niedoskonały organoid

Niestety, organoidy okazały się niedoskonałymi modelami. Z jednej strony problem polega na tym, że taki organoid nie może być zbyt duży, bo wnętrze zostaje odcięte od dostępu do tlenu i składników odżywczych. Z drugiej – mózg zajmuje się przyjmowaniem i wysyłaniem impulsów nie tylko wewnątrz, ale też na zewnątrz – z i do innych miejsc w ciele. Ale okazało się, że i na te problemy można znaleźć sposób: mózg hybrydowy. Brzmi dziwnie? Chodzi tutaj o wszczepienie takiego małego organoidu do mózgu innego zwierzęcia – na przykład szczura. Jeśli zrobi się to wystarczająco wcześnie, w ciągu pierwszych dób po narodzinach, to jest duża szansa, że przeszczep się “przyjmie”. Oznacza to, że w taki obcy fragment zostaną wbudowane naczynia krwionośne gospodarza, które zaczną go zaopatrywać we wszystko, czego komórki nerwowe potrzebują do przeżycia.

Mało tego, ostatnie eksperymenty wykazały, że komórki “gościa” są w stanie nawiązać połączenia i komunikować się z komórkami “gospodarza”. I tak w ramach eksperymentu opublikowanego ostatnio w Nature naukowcy naświetlali laserem “ludzką” część mózgu hybrydowego, a szczur zaczynał wtedy pić wodę. Z drugiej strony udało się wykryć, że ludzkie neurony reagują na bodźce ze szczurzego ciała. Okazało się, że w odpowiedzi na podmuch powietrza poruszający szczurzymi wąsami daje się zaobserwować aktywność również w ludzkich neuronach.

Mózg hybrydowy – przyszłość

I co z tego może się nam przydać w przyszłości? Otóż poza konkretnymi badaniami funkcjonalności mózgu, pozwoli to również lepiej zrozumieć wpływ rozmaitych zaburzeń genetycznych na jego rozwój organu. Gdy wykonano podobne badania, polegające na wszczepianiu organoidów obarczonych poważnymi schorzeniami genetycznymi, badacze obserwowali rozwój tych zaburzonych neuronów. W tej kwestii też mózg hybrydowy znacząco przewyższa możliwości oferowane przez organoidy czy przez dwuwymiarowe hodowle komórkowe, pozwalając śledzić jak konkretnie dane zaburzenie wpływa na budowę mózgu na różnych etapach rozwoju. 

Źródła:

https://www.statnews.com/2022/10/12/human-neurons-implanted-in-rodent-brain-lead-rat-to-water-and-make-it-drink/?utm_source=STAT+Newsletters&utm_campaign=c609b112b7-MR_COPY_01&utm_medium=email&utm_term=0_8cab1d7961-c609b112b7-132610849

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05277-w

Zainteresowało Cię to, co czytasz? Chcesz wiedzieć więcej? Śledź nas na Facebooku, i – pozwól, że wyjaśnię!

0 0 votes
Oceń artykuł
Powiadom mnie!
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments