Működőképes 3D-s agyszövetet állítottak elő laboratóriumban
Első ízben állítottak elő laboratóriumban működőképes háromdimenziós agyszövetet, amelyet két hónapon át sikerült életben tartani.
Első ízben állítottak elő laboratóriumban működőképes háromdimenziós agyszövetet, amelyet két hónapon át sikerült életben tartani.
A bostoni Tufts Egyetem kutatóinak eredményei felgyorsíthatják az Alzheimer-kór és a demencia más formáinak gyógyítására alkalmas készítmények kifejlesztését, valamint elősegíthetik a legoptimálisabb módszerek kidolgozását a koponyasérülések kezelésére.
Mindeddig a kutatók Petri-csészében tenyésztették az agysejteket ahhoz, hogy ellenőrzött környezetben tanulmányozhassák viselkedésüket. A kétdimenziós szövettenyészetekben azonban lehetetlen leképezni az agy bonyolult szerkezetét, a szürke- és fehérállományra való tagozódását: az előbbit a neuronok sejtjei alkotják, utóbbit pedig a neuronok nyúlványai. Mivel a sérülések és a betegségek különbözőképp érintik az agy szürke- és fehérállományát, olyan modellek szükségesek, amelyek segítségével leképezhetők a kóros folyamatok.
Az utóbbi időben már voltak próbálkozások a neuronoknak 3D gélben való tenyésztésére, hiszen ebben a környezetben az agysejtek minden irányba kiterjeszthetik nyúlványaikat, kapcsolatot teremtve egymással. A tenyészeteket azonban csak rövid ideig tudták életben tartani, s az agy bonyolult szerkezetét sem sikerült leképezni.
A bostoni kutatók kétfajta, különböző fizikai tulajdonságokkal rendelkező bioanyagot használtak: a selyem fehérjéiből előállított szivacsos „állványzatot”, amely a jövendőbeli agy vázakánt szolgált, valamint egy lágyabb állagú gélt alkalmaztak. Hogy szeparálják a szürke- és fehérállományt, az „állványzatot” fánk alakúra képezték, majd patkányok agysejtjeivel népesítették be. Ezt követően a fánkot megtöltötték géllel, amely a pórusokon keresztül az állványzatot is megtöltötte. Mindössze néhány nap leforgása alatt a neuronok funkcionális hálózatokba rendeződtek az „állványzat” pórusai körül, majd nyúlványaikat kiterjesztették a „fánkot” betöltő gélen keresztül, hogy kapcsolatot teremtsenek a váz túloldalán lévő agysejtekkel. A kísérlet eredményeként körülhatárolt fehérállomány képződött, amely izolálva volt az „agy” szürkeállományától.
A legújabb kísérletek során a bostoni tudósok hat koncentrikus körből álló „állványt” is készítettek, hogy leképezzék az agykéreg hat rétegét, amelyek mindegyikében más és más típusú sejtek találhatók.
A 3D-s agyszövet segítségével a tudósok azt is vizsgálták, hogy milyen kémiai és elektromos vezetési változások következnek be egy koponyasérülést követően. „Ezzel a modellel valós időben követhetjük nyomon, hogy miként reagál az agyszövet a traumára, de ami még fontosabb, a gyógyulás folyamatát is vizsgálhatjuk, s azt is megtudhatjuk, hogy hosszabb időtáv alatt mi játszódik le az agyban” – hangsúlyozta a kutatásokat irányító David Kaplan professzor.
