Forscher auf der ganzen Welt beweisen auf verschiedene Weise, dass viele Dinge möglich sind, wenn die Fähigkeiten der 3D-Modellierung und des Drucks sowie der Stammzellforschung zusammenkommen. Entwicklungen, die beispielsweise den Einsatz von CRISPR beinhalten, revolutionieren die Art und Weise, wie wirSchauen Sie sich die Möglichkeiten der Geneditierung an, wobei Wissenschaftler Arbeiten produzieren, die mit beiden eingehen. Lob und Kritik .
Jetzt hat ein Team von Wissenschaftlern ein funktionierendes 3D-Modell des menschlichen Gehirngewebes erstellt. Der Zweck dieser Arbeit bestand darin, die Möglichkeiten zu eröffnen, unser Verständnis darüber zu vertiefen, wie Gehirnzellen in Fällen, in denen sowohl gesunde als auch abnormale Proben beteiligt sind, interagieren würden.
Erzielen konsistenter Ergebnisse
Das Team verwendete bei seiner Arbeit 3D-Gewebemodelle, um dies zu vermeiden. biologische Fallstricke im Zusammenhang mit der Verwendung von neurologischen Geweben die normalerweise nach Ablauf von Patienten entnommen werden, wodurch die Probenzahlen begrenzt werden verwendeten sie vom Menschen induzierte pluripotente Stammzellen iPSCs. Diese Entscheidung ermöglichte es ihnen, einen viel breiteren und dynamischeren Bereich von zu erreichenErgebnisse.
Dies bot ihnen auch die ideale Möglichkeit, auf früheren Forschungen mit Nagetierforschern aufzubauen. Insgesamt wurden vielversprechende Ergebnisse erzielt. Stammzellen von gesunden Probanden sowie von Parkinson- und Alzheimer-Patienten wurden verwendet, wobei das Team ein Gewebemodell erstellte, das es ihnen ermöglichen würde 1 beobachten Sie das Ausmaß des Genwachstums und der Genexpression und 2 Möglichkeiten bewerten von " Generieren von vom Patienten abgeleiteten Hirngewebemodellen ".
"Wir haben die richtigen Bedingungen gefunden, um die iPSCs dazu zu bringen, sich in verschiedene neuronale Subtypen sowie Astrozyten zu differenzieren, die die wachsenden neuronalen Netze unterstützen." erklärt Biomedizinischer Ingenieur und Studienmitautor der Tufts University, David L. Kaplan.
Ein komplizierter Prozess
Wie man sich vorstellen kann, ist der von den Wissenschaftlern durchgeführte Prozess wie Kaplan sehr raffiniert und heikel. diskutiert . "Die Seiden-Kollagen-Gerüste bieten die richtige Umgebung, um Zellen mit den genetischen Signaturen und elektrischen Signalen zu produzieren, die in nativen neuronalen Geweben zu finden sind."
Vor allem die Forscher Express ihr Optimismus - unterstützt durch die erfolgreichen Ergebnisse - hinsichtlich der zukünftigen Anwendung dieser Methode. "Der optimierte Prozess bietet in Kombination mit der Langlebigkeit der Kulturen ein System, das manipuliert werden kann, um eine Vielzahl experimenteller Anwendungen zu unterstützen, einschließlich der Untersuchung der Netzwerkentwicklung, Reifung, Plastizität und / oder Degeneration."
Das langfristige Ziel der Forscher besteht darin, diese Methode zur Bewertung von Wirkstofftargets für neurodegenerative Erkrankungen zu verwenden. Die unheilbaren und schwächenden Krankheiten - darunter die Huntington-Krankheit, die Alzheimer-Krankheit und die Parkinson-Krankheit - haben ein Szenario mit kumulativen Effekten geschaffen, das dramatisch istÄndern Sie die Sichtweise und Lebensqualität der Patienten. Aus diesem Grund bietet die innovative Forschung solcher Teams einen Einblick in die Zukunft der Möglichkeiten der Früherkennung oder eines möglichen erfolgreichen Managements.
Details zur Studie erscheinen in einem Artikel betitelt " Funktionelle und nachhaltige 3D-Modelle des menschlichen neuronalen Netzwerks aus pluripotenten Stammzellen ", veröffentlicht in der ACS Biomaterials Science & Engineering Tagebuch