Mini-modelele de creier 3D ar putea accelera cercetarea tratamentelor pentru scleroza multiplă

May 4, 2021 | Cercetare, Stiri

Modelele 3D care imită aspectele vitale ale sistemului nervos uman au fost dezvoltate într-o etapă care ar putea accelera cercetarea medicamentelor pentru afecțiuni neurologice, cum ar fi scleroza multiplă (SM).

Modelele cu lățime milimetrică – create folosind celule stem din probe de piele umană – vor fi folosite pentru a studia mielina, o substanță izolantă care ajută celulele nervoase să comunice între ele.

Cercetătorii spun că aceste modele reprezintă cea mai naturală reprezentare a mielinizării umane dezvoltate într-un laborator și reprezintă o platformă promițătoare pentru studierea bolilor neurologice și pentru testarea medicamentelor pentru condițiile legate de pierderea mielinei, inclusiv SM.

Celulele nervoase se găsesc în creier și în măduva spinării și se conectează între ele folosind legături asemănătoare ramurilor numite axoni, care au un strat izolator similar cu cablarea electrică. Acest strat izolant se numește mielină și sprijină fluxul de informații electrice și chimice între celule.

Mielina deteriorată stă la baza unui număr de afecțiuni neurologice, inclusiv SM și duce la o gamă largă de simptome, inclusiv probleme de mobilitate, oboseală și probleme de vedere.

Oamenii de știință de la Clinica de neurologie regenerativă Anne Rowling de la Universitatea din Edinburgh și Centrul Euan MacDonald pentru cercetarea bolilor neuronilor motorii și-au dezvoltat modelul de mielină umană folosind probe de piele donate de voluntari.

Celulele pielii au fost reprogramate în celule stem pluripotente induse, care pot fi transformate în alte tipuri de celule – în acest caz – celule ale măduvei spinării.

Aceste celule au fost apoi crescute încet în organoizi – structuri 3D ale mănunchiurilor de celule, inclusiv neuroni și celule distinctive ale creierului, cunoscute sub numele de oligodendrocite, care sunt cheia creării mielinei.

În mod crucial, cercetătorii au putut vedea mielina dezvoltându-se spontan în jurul axonilor dintre celulele din organoizi.

Privind axonii la microscop, ei au putut vedea că mielina din acest model funcționează așa cum ar fi într-un creier sănătos sau măduva spinării.

Echipa de cercetare a creat apoi un organoid folosind celule stem de la un pacient cu o mutație genică rară care afectează mielinizarea. Modelul a arătat că aspectele cheie ale acestui pachet de celule erau în concordanță cu boala.

Aceste noi modele vor permite oamenilor de știință să compare diferențele dintre celulele persoanelor sănătoase și cele diferite cu boli neurologice și să testeze medicamentele de interes în celulele umane înainte de a le utiliza într-un studiu clinic complet cu pacienții.

Cercetătorii speră că modelul lor va depăși provocările de a studia creierul uman și sistemul nervos la nivel celular, ceea ce este extrem de dificil din cauza problemelor de acces la țesutul creierului și măduvei spinării fără riscuri pentru pacienți.

Abordarea completează modelele animale, care pot fi limitate în modul în care reflectă bolile umane și modul în care medicamentele interacționează cu celulele umane.

Autorii spun că acest model reprezintă un pas semnificativ în studiul mielinizării umane și al dezvoltării medicamentelor.

 

 

 

Sursă material & imagine neurosciencenews.com.