Uzgoj mozgova u laboratoriji
Zamislite sledeću transformaciju. Komadić vaše kože veličine zrna se razvija u posudi sa solima i serumima. Mješavina je zaražena virusima koji čine neke ćelije manjim, kružnim i skupljenim. Pretvorili su se u matične ćelije. Zatim, dejstvo drugih soli, seruma i faktora ih nagovara da postanu zreli neuroni. Neuroni se dijele i organizuju u trodimenzionalne sfere. Unutar sfera, neuroni se slože kao neuroni u našem cerebralnom korteksu. Ne postoji samo jedna lopta, već vojska sitnih sfera. Svaka sfera sadrži hiljade neurona; svaki neuron posjeduje kopijom vašeg DNK. Neuroni međusobno komuniciraju električnim impulsima. Sfere počinju da organizuju strukture koje liče na različite režnjeve i podstrukture mozga. Ovo može izgledati kao izopačena forma kloniranja ljudi, ali ovaj sistem laboratorijskog modela bi jednog dana mogao pomoći u liječenju vas ili neurološkog poremećaja voljene osobe.
Nazivaju se moždane sferoide (ili trodimenzionalne kulture mozga ili cerebralne organoide) i relativno su nova tvorevina. Oni nisu “mini-mozgovi”. Ne stvaraju misli i emocije. Sferoidi mozga su takođe veoma mali. Sa prečnikom od 4 mm, mnogo su manji od mišijeg mozga. To je posljedica što pravi mozgovi u razvoju trebaju ogromne količine hranljivih materija u dubini njihove strukture. Sferoidi mozga dobijaju hranljive materije iz seruma, ali bez mreže krvnih sudova za isporuku seruma dubljim djelovima sferoida, ovi djelovi gladuju. Povezivanje funkcionalnog cirkulacijskog sistema sa sferoidima nije izvodljivo sa trenutnim tehnikama, tako da se čini da su veće, razvijenije sferoide malo vjerovatne u ovom trenutku.
Ipak, ovi sferoidi mozga od 4 mm mogu biti korisni takvi kakvi jesu – ili sa nekim prilagođenim modifikacijama. U skorije vijeme, nučnici su počeli sa korišćenjem moždanih sferoida za proučavanje važnog ćelijskog tipa u našem mozgu zvanih oligodendrociti i rijetke bolesti povezane sa njihovom disfunkcijom. Oligodendrociti formiraju masni omotač koji se naziva mijelin i koji izoluje aksone. Aksoni su dugi nastavci koje naši neuroni koriste za komunikaciju sa drugim neuronima. Zamislite gumenu izolaciju oko bakarne žice. Električne poruke koje putuju duž aksona trebaju mijelin kako bi održale električni naboj i brzo prenijele poruku. Uz par modifikacija ovih spheroida, autori su napravili sferoide koji sadrže i neurone i oligodendrocite, baš kao u pravom mozgu.
Ovi oligokortikalni sferoidi, kako ih nazivaju, bliže podsjećaju na pravi mozak u razvoju. Ali, što je još važnije, autori su pokazali da se oligokortikalne sferoidi mogu koristiti za proučavanje poremećaja koji narušavaju razvoj oligodendrocita i mijelinizaciju. U prvom redu to je Pelizaeus-Merzbacher-ova bolest. Karakteriše je rijetki naslijedni poremećaju koji uzrokuje deficit formiranja mijelina tokom razvoja.
Ova tehnologija se, međutim, neće koristit u neurologiji uskoro. Različite vrste sferoida bi trebale biti prilagođene različitim oblicima bolesti kao što su oligokortikalni sferoidi za Pelizaeus-Merzbacher bolest. Upotreba pacijentovog kultivisanog tkiva za prilagođavanje njihovog tretmana nije novi predlog. Ali, sferoidi u mozgu čine da novi tip personalizovane medicine napreduje sve više.
Literatura:
Sam
Rose, 2018., Growing Brains in the Lab, Scientific American
