Wissenschaftler haben eine Methode zur Transplantation menschlicher Gehirnorganoide in sich entwickelnde Gehirne entwickelt
Forscher verwendeten erstmals Methodenin Pascas Labor angewendet, um kortikale Organoide unter Verwendung von induzierten menschlichen pluripotenten Stammzellen herzustellen. Dies sind erwachsene Hautzellen, die in einen ähnlichen Zustand wie unreife Stammzellen umprogrammiert wurden.
Diese Methode wird normalerweise zum Wachsen verwendetOrganoide (Labormodelle von Geweben und Organen). In ihrer Studie implantierten die Wissenschaftler diese Organoide in den primären somatosensorischen Kortex der Ratte, den Teil des Gehirns, der an der sensorischen Verarbeitung beteiligt ist.
Ablauf der Transplantation (a), Visualisierung des transplantierten Transplantats nach 2 Monaten (b) und dessen Wachstum nach 3 Monaten (d) und Beurteilung des Transplantationserfolgs. Bild: Revah, O. et al., Nature
Die Forscher fanden keine AnomalienBeweglichkeit oder Gedächtnis sowie abnorme Gehirnaktivität bei Organoid-transplantierten Ratten. Blutgefäße aus dem Rattenhirn unterstützten erfolgreich das implantierte Gewebe, das mit der Zeit wuchs.
Um zu verstehen, wie Gewebe transplantiert wirdIn die Funktionsweise des Gehirns integriert, infizierten die Forscher das Organoid mit einem viralen Indikator, der sich bei Vorhandensein funktioneller Verbindungen in den Gehirnzellen ausbreitet. Spuren dieses Markers wurden nach der Transplantation im ventrobasalen Kern und im somatosensorischen Kortex gefunden. Darüber hinaus beobachteten die Forscher neue Verbindungen zwischen dem Thalamus und dem transplantierten Bereich.
Humanes Cortex-Organoid (t-hCO)-Transplantat im Rattengehirn. Bild: Revah, O. et al., Nature
Diese Links wurden mit aktiviertelektrische Stimulation und Exposition gegenüber den Schnurrhaaren der Ratte, was darauf hinweist, dass sie sensorische Informationen empfangen und verarbeitet haben. Darüber hinaus konnten die Forscher menschliche Neuronen im transplantierten Organoid aktivieren, um das Belohnungssuchverhalten der Ratte zu modulieren.
Nach sieben bis acht Monaten Wachstum ist die Struktur uDie Transplantatfunktionen ähnelten eher Neuronen aus menschlichem Hirngewebe als in Zellkultur konservierten menschlichen Organellen, fügen die Wissenschaftler hinzu. Dies bedeutet, dass eine solche Transplantation zur eingehenden Untersuchung verschiedener Krankheiten verwendet werden kann, die zu einer Störung des menschlichen Zentralnervensystems führen.
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