Μίνι εγκέφαλοι εργαστηρίου ανέπτυξαν μάτια

Ένα σημαντικό επίτευγμα όσον αφορά στην καλλιέργεια μίνι οργάνων στο εργαστήριο υλοποίησαν επιστήμονες: Χρησιμοποιώντας iPSCs (induced pluripotent stem cells, επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα), μπόρεσαν να κάνουν οργανοειδή εγκεφάλων να αναπτύξουν υποτυπώδεις δομές ματιών, που μπορούν να νιώσουν το φως και να στείλουν σήματα στον υπόλοιπο εγκέφαλο.

Η έρευνα παρουσιάζεται στο Cell Stem Cell. Όπως αναφέρεται, τα οργανοειδή ανέπτυξαν διμερώς συμμετρικές οπτικές κοιλότητες στο εμπρόσθιο τμήμα, στο πλαίσιο μιας πολύπλοκης βιολογικής διαδικασίας.

«Η δουλειά μας υποδεικνύει την αξιοσημείωτη δυνατότητα των οργανοειδών εγκεφάλου να παράγουν πρωτόγονες αισθητηριακές δομές που είναι ευαίσθητες στο φως και φιλοξενούν τύπους κυττάρων παρόμοιους με αυτούς που συναντώνται στο σώμα» λέει ο Τζέι Γκοπαλακρισνάν του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου του Ντίσελντορφ, ένας εκ των ερευνητών. «Αυτά τα οργανοειδή μπορούν να βοηθήσουν στη μελέτη των αλληλεπιδράσεων μεταξύ εγκεφάλου και ματιού κατά την ανάπτυξη εμβρύων, στη δημιουργία μοντέλων για διαταραχές του αμφιβληστροειδούς και στην παραγωγή συγκεκριμένων τύπων κυττάρων αμφιβληστροειδούς για ασθενείς, για δοκιμές εξατομικευμένων φαρμάκων και θεραπείες με μεταμοσχεύσεις».

Στο παρελθόν η παραγωγή οπτικών κοιλοτήτων από πολυδύναμα βλαστοκύτταρα εστίαζε στην παραγωγή του αμφιβληστροειδούς. Μέχρι τώρα, οπτικές κοιλότητες και άλλες τρισδιάστατες δομές αμφιβληστροειδούς δεν είχαν ενσωματωθεί λειτουργικά σε οργανοειδή εγκεφάλων. Για να το πετύχουν αυτό, Ο Γκοπαλακρισνάν και η ομάδα του τροποποίησαν ένα πρωτόκολλο που είχαν αναπτύξει προηγουμένως για τη μετατροπή των iPSCs σε νευρικό ιστό. Τα οργανοειδή εγκεφάλων σχημάτισαν οπτικές κοιλότητες, που εμφανίστηκαν μέσα σε 30 ημέρες και ωρίμασαν ως ορατές δομές μέσα σε 50 ημέρες. Αυτό το χρονοδιάγραμμα είναι αντίστοιχο αυτού της ανάπτυξης αμφιβληστροειδούς στο ανθρώπινο έμβρυο, και θα μπορούσε να καταστήσει πιο αποτελεσματικά συγκεκριμένα είδη πειραμάτων νευροβιολογικής ανάπτυξης.