Per la prima volta, è stato possibile far crescere strutture neurali in miniatura con la propria rete vascolare - "mini-cervelli" per la ricerca e l'impianto dei pazienti.
Già nel 2013, scienziati austriaci hanno sviluppato un metodo per far crescere piccole strutture tridimensionali dai neuroni umani - "organelli" del cervello per la ricerca biomedica. Ora queste tecnologie sono state portate al livello successivo, costringendo l'organoide a formare la propria vascolarizzazione e portandolo ancora più vicino al cervello reale.
Lo riportano Ben Waldau e i suoi colleghi dell'Università della California a Davis in un articolo pubblicato sulla rivista NeuroReport. Secondo gli scienziati, in futuro, tali organelli potrebbero fungere da impianti per sostituire i frammenti cerebrali persi. La presenza della rete vascolare consente la crescita e la conservazione "in vitro" di strutture più grandi e facilita anche la loro futura integrazione nel cervello vivente.
Valdau ei suoi coautori hanno ottenuto neuroni da pazienti sottoposti a chirurgia cerebrale, trasformandoli in cellule staminali pluripotenti indotte. Quindi sono stati costretti a svilupparsi, differenziandosi in cellule - precursori dei neuroni, nonché in cellule dell'endotelio, che forma le pareti dei vasi dei sistemi circolatorio e linfatico. Dopo 34 giorni di coltivazione separata, entrambe le cellule sono state combinate e poste in una base proteica gel, dopodiché sono state coltivate per altre 3-5 settimane.
Una fetta di un organoide cresciuto. La freccia indica un vaso che è cresciuto in profondità nella sua struttura / Pham et al.
Durante questo periodo, l'organoide si è finalmente formato, trasformandosi in un "mini-cervello" con tutti i tipi di cellule necessari e permeato da una complessa rete di vasi. Secondo gli scienziati, in termini di complessità, la struttura risultante è paragonabile al cervello di un embrione nel secondo trimestre di sviluppo, sebbene nelle dimensioni sia di circa 3,5 millimetri.
Inoltre, sono stati condotti esperimenti paralleli, durante i quali organelli "semi-maturi" da cellule - precursori di neuroni ed endotelio sono stati coltivati non in un gel proteico, ma in un organismo vivente. Per fare questo, sono stati impiantati chirurgicamente nel cervello dei topi. Due settimane dopo, gli scienziati hanno controllato le loro condizioni e hanno scoperto che erano anche cresciuti e avevano formato un sistema vascolare.
Sergey Vasiliev
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