Iš kamieninių ląstelių išaugintos mini smegenys

Kamieninės ląstelės yra visų kitų organizmo ląstelių pirmtakės. Jos unikalios tuo, kad gali nuolat daugintis ir atsinaujinti, o esant tam tikroms sąlygoms, virsti bet kuria kita organizmo ląstele. Dėl šių savybių kamieninės ląstelės tapo daugelio pasaulio laboratorijų tyrimo objektu ir siejamos su naujos medicinos galimybėmis ir perspektyvomis.

Reklama

Išaugino smegenų audinius

Austrijos molekulinių biotechnologijų instituto mokslininkai iš kamieninių ląstelių, naudodami naują 3D kultūrų sistemą, išaugino smegenų audinius, iš kurių bus modeliuojamos žmogaus galvos smegenys.

Eksperimente buvo naudojamos žmogaus embriono kamieninės ląstelės ir indukuotos pelių fibroblastų pluripotentinės ląstelės. Naujausiomis technologijomis kontroliuojant skirtingų kamieninių ląstelių augimą, buvo išauginti skirtingi smegenų audiniai.

Visų pirma sukurta vadinamoji neuroektoderma, ląstelių sluoksnis, iš kurio vystosi nervų sistema. Vėliau šio audinio fragmentai laikomi 3D kultūroje ir talpinami į specifinį gelį, kuris augančiam audiniui užtikrino mitybą. Maisto medžiagų absorbcijai pagerinti gelio formos buvo perkeliamos į bioreaktorių ir per 3-4 savaites numatytas galvos smegenų fragmentas būdavo suformuotas.

Pagrindinės smegenų struktūros: smegenų žievė, smegenų dangalai, plexus chorioideus buvo išauginti vidutiniškai per 15-20 dienų. Panašios smegenų skilveliams ertmės turėjo jungiamąjį audinį, neuroepitelį ir galėjo susisiekti su nugaros smegenų kanalu. Po dviejų mėnesių visi smegenų audiniai atitiko žmogaus „mini smegenų“ struktūrą.

Perspektyvos

Atradimas suteikia plačias galimybes studijuoti žmogaus nervų sistemos vystymąsi. Ir ne tik.

Smegenų modelis bus naudojamas analizuojant įgimtų ir įgytų smegenų ligų kilmę, aplinkos cheminių faktorių įtaką joms, vaistų poveikį šias ligas ne tik gydant, bet ir  užkertant joms kelią.

Medicinos biologo, genetiko Vaido Dirsės teigimu, tyrimai su kamieninėmis ląstelėmis yra labai perspektyvūs, ypač turint omenyje jų panaudojimą regeneruojant pažeistus audinius arba išauginant organus, reikalingus transplantacijai.

„Tačiau norėtųsi pabrėžti, jog dar esame tik pradinėje stadijoje ir realių taikomųjų darbų nėra atlikta. Aprašyto eksperimento metu nebuvo išaugintos jokios smegenys, o tik jų nervinio audinio fragmentas. Kaip ir klonavimo, taip ir kamieninių ląstelių eksperimentai yra griežtai apriboti bioetinio reglamento, tad smegenų išauginti taip niekas neleis. Tačiau kitų organų ar jų audinių išauginimas iš kamieninių ląstelių ir jų panaudojimas medicinoje teikia daug vilčių. O kol kas viskas yra eksperimentiniame lygmenyje, kaip ir panašūs tyrimai pasaulyje“, - sakė „Vakarų Lietuvos medicinos“ konsultantas.

Tyrimai Lietuvoje

Tokie eksperimentai, kaip aprašytieji, Lietuvoje nevykdomi – tam, pasak V. Dirsės, nepakaktų finansavimo ir techninių galimybių. Tačiau su kamieninėmis ląstelėmis eksperimentai yra vykdomi.

„Inovatyvios medicinos centras tiria mezenchimines kamienines lasteles (MKL) ir tobulina jų gausinimo technologijas, moksliškai nagrinėja kamieninių ir aukštesnės diferenciacijos ląstelių kultūras, jų morfologiją, funkcijas, vidinius signalizacijos mechanizmus, fenotipų įvairovę, ieško išgryninimo technologijų. Tyrimų rezultatai rodo, kad mezenchiminės ląstelės galėtų būti tinkamiausias ląstelių šaltinis įvairiems pažeistiems audiniams regeneruoti. Santariškių klinikų Hematologijos, onkologijos ir transfuziologijos centras nuo 2010 m. sėkmingai vykdo kraujodaros kamieninių ląstelių selekciją, kuri yra panaudojama transplantacijoms kraujo vėžiu sergantiems pacientams“, - informavo genetikas V. Dirsė.

Šaltinis

"Cerebral organoids model human brain development and microcephaly," published in Nature, doi:10.1038/nature12517, 28 August 2013.