Tento pozoruhodný úspech tímu z University of Wisconsin-Madison poskytuje neurovedcom nový nástroj na štúdium komunikácie medzi mozgovými bunkami a inými časťami ľudského mozgu. Môže to viesť k lepším spôsobom liečby Alzheimerova a Parkinsonova choroby.
„Mohlo by to zmeniť spôsob, akým sa pozeráme na biológiu kmeňových buniek, neurovedu a liečbu mnohých neurologických a psychiatrických porúch,“ hovorí neurovedec Su-Chun Zhang, hlavný autor nového článku popisujúceho výskum.
3D biotlač
Zhang a jeho tím vo svojej štúdii tvrdia, že mnoho laboratórií by malo byť schopných používať ich novú metódu, pretože nepotrebuje nijaké extrémne špeciálne zariadenie. Okrem toho sa tkanivo ľahko udržiava zdravé a možno ho študovať pomocou mikroskopov a iných zariadení, ktoré sa bežne nachádzajú vo väčšine laboratórií.
3D biotlač – počítačom riadený proces, ktorý vytvára vrstvy materiálov, buniek a iných komponentov na stavbu živých štruktúr – má obrovský potenciál na vytváranie tkanív, ktoré sa replikujú a v niektorých prípadoch dokonca nahrádzajú skutočný nervový obvod.
Na rozdiel od predchádzajúcich nepodarených pokusov vytlačiť mozgové bunky, sa tým rozhodol namiesto zvyčajného vertikálneho vrstvenia použiť horizontálne vrstvenie neurónov. Ich vytlačené tkanivové bunky môžu vytvoriť siete podobné mozgu už za niekoľko týždňov.
Neuróny komunikujú, vysielajú signály, využívajú neurotransmitery a dokonca vytvárajú siete s pridanými podpornými bunkami. „Tkanivo má stále dostatočnú štruktúru na to, aby držalo pohromade, ale je zároveň dostatočne mäkké na to, aby umožnilo neurónom plnohodnotne navzájom komunikovať,“ vysvetľuje Zhang.
Tlač mozgového tkaniva týmto spôsobom umožňuje jasnejšie pozorovanie bunkových interakcií. „Aj keď sme vytlačili rôzne bunky patriace do rôznych častí mozgu, stále boli schopné medzi sebou nadviazať veľmi zvláštnym a špecifickým spôsobom spojenie,“ prezradil neurovedec.
Tento prototyp síce nemôže ovládať smer zrelých neurónov a vytlačenému tkanivu chýba prirodzená štruktúra, ktorú možno vidieť v mozgových organoidoch. Zhang a jeho tím však dúfajú, že časom svoj proces vytvárania špecifickejších mozgových tkanív zlepšia.