Uspješno uzgojen mozak fetusa starog pet tjedana u laboratoriju

Uzgajanje tkiva mozga u zdjelicama se odvijalo i prije, no hrabro novo istraživanje pokazuje sposobnost znanstvenika da kreiraju ljudski mozak u laboratorijskom okruženju.

Znanstvenici sa Sveučilišta Ohio u SAD -u tvrde da su razvili najkompletnije razvijeni laboratorijski ljudski mozak dosad, kreirajući model sa starošću mozga koja odgovara fetusu starom pet tjedana. Mozak, koji je veličine otprilike gumice na olovci, sadrži 99% gena koji bi bili prisutni u mozgu prirodnog ljudskog fetusa.

“Ne samo da izgleda kao mozak u razvoju, već njegovi različiti tipovi stanica imaju gotovo sve gene mozga,” kaže Rene Anand, profesor biološke kemije i farmakologije sa Sveučilišta Ohio i voditelj istraživanja modela mozga. “Dugo smo se mučili pokušavajući riješiti kompleksne bolesti mozga koje izazivaju nevjerojatne bolove i patnju. Moć ovog modela mozga je plus za zdravlje ljudi jer nam daje bolje i relevantnije opcije testiranja i razvijanja terapije na nečem drugom osim na glodavcima.”

Anand se posvetio inženjeringu matičnih stanica prije 4 godine nakon što se njegovo specijalno polje istraživanja – proučavanje veza između nikotinskih receptora i poremećaja centralnog živčanog sustava – našlo pred nizom komplikacija korištenjem glodavaca. Usprkos ograničenim sredstvima, Anand i kolege su uspjeli sa svojom vlastitom tehnikom, koja je u procesu komercijalizacije.

Mozak koji su razvili je virtualno cjelovita replika mozga ljudskog fetusa, samo bez vaskularnog sustava – bez krvnih žila. No sa svime ostalim – leđnom moždinom, glavnim regijama mozga, različitim tipovima stanica, postojećim strujnim krugom. Štoviše, potpuno je funkcionalan, s visokorezolutnim imaginiranjem mozga koje pokazuje funkcionalne neurone i stanice mozga.

Znanstvenici tvrde da im treba 15 tjedana da uzgoje laboratorijski ekvivalent 5 tjedana starom mozgu fetusa, te što duže traje proces sazrijevanja to će organoid biti kompletniji.

“Ako ga pustimo da se razvija 16 ili 20 tjedana, možda će se potpuno kompletirati, čak i onih 1% gena koji nedostaju. Još ne znamo, ” kaže Anand.

Znanstvena opravdanost leži u tome da uzgajanje ljudskog mozga u laboratorijskom okruženju omogućuje kvalitetnije istraživanje koje se ne može vršiti nad glodavcima.

“Kod poremećaja središnjeg živčanog sustava ovo bi omogućilo istraživanja o uzrocima istih – genetski ili okolinski utjecaj, ili kombinacija toga,” kaže Anand. “Genska znanost prikazuje da postoji 600 gena koji podupiru autizam, no tu smo zapeli. Matematičke korelacije i statističke metode ovdje su nedovoljne da bi identificirale pravi uzrok. Potreban nam je eksperimentalni sustav, treba nam ljudski mozak.”