Uwaga TN: Te badania są powiązane z inicjatywą Obamy Brain Mapping, która została ogłoszona w kwietniu 2013 r. I przekazała 100 milionów dolarów kick-starter, aby uruchomić program. Do walki przyłączyło się kilka agencji federalnych: Narodowe Instytuty Zdrowia, Administracji Żywności i Leków, DARPA, Narodowa Fundacja Nauki i IARPA, Dział Zaawansowanych Projektów Badawczych eIntelligence.
Małe, toczące się kule komórek mózgowych kręcące się w laboratorium mogą pewnego dnia uchronić cię przed utratą kulek - między innymi.
Małe kulki komórkowe działają jak mini-mózgi, naśladując aspekty rzeczywistości, w tym tworząc struktury podobne do noggin i pulsując sygnałami elektrycznymi jak myślący umysł, poinformowali naukowcy Piątek na dorocznym spotkaniu American Association for Advancement of Science w Waszyngtonie. Mini-mózgi, które można spersonalizować w oparciu o to, z których komórek zostały wykonane, mogą wkrótce pomóc naukowcom w badaniu różnych chorób i problemów zdrowotnych - od autyzmu i choroby Parkinsona po stwardnienie rozsiane i choroba Alzheimera, a także udar mózgu, uraz mózgu i infekcje, takie jak wirus Zika.
„Istnieje wiele miejsc, w których mini mózg może być użyteczny”, powiedział Wayne Drevets z Janssen Pharmaceuticals Inc., który nie był zaangażowany w badania. W niektórych przypadkach mogą oferować tańszy, bardziej etyczny i bardziej realistyczny model zdrowia ludzkiego niż myszy i inne zwierzęta, powiedział on i inni badacze na konferencji.
Naukowcy, którzy opracowali makaron wee, kierowany przez Thomasa Hartunga z Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health, mają nadzieję, że w tym roku będą dostępne mini-mózgi.
https://www.whitehouse.gov/share/brain-initiative
Hartung przyznaje jednak, że „nie jesteśmy pierwsi ani najbardziej wymyślni”. Powstały już inne miniaturowe mózgi, które są bardziej złożone i mają kształt mózgu niż sferyczny. Jednak te maleńkie mózgi mogą być trudne do stworzenia i pracy, mówi Hartung. Niektóre wymagają embrionalnych komórek macierzystych, które są trudne do uzyskania i etycznie mroczne w użyciu. A niektóre miniaturowe mózgi potrzebują miesięcy, aby urosnąć i są stosunkowo duże (~ 5 milimetrów), co oznacza, że szybko gniją od wewnątrz na zewnątrz, ponieważ nie mają naczyń krwionośnych i krążenia, aby zasilić komórki głęboko w sztucznym narządzie.
Hartung i współpracownicy wymyślili rozwiązanie wszystkich tych problemów. Naukowcy rozpoczęli od łatwych do zebrania dorosłych komórek skóry i skłonili je chemicznie, aby powróciły do komórek macierzystych, eliminując potrzebę wersji embrionalnych. Następnie naukowcy przekonali komórki do różnicowania w różne komórki mózgowe, w tym różne komórki nerwowe i komórki glejowe, które wspierają i chronią komórki nerwowe.
Aby komórki tworzyły maleńkie kulki mózgowe, naukowcy umieścili komórki w trzęsącym się inkubatorze, gdzie komórki dosłownie toczą się w małe kulki o średnicy mikrometrów 350 - około trzy razy więcej niż grubość dolara. Mały rozmiar pozwala mózgom prześlizgnąć się przez problem gnijących wnętrzności, ale nadal utrzymują układ podobny do mózgu z różnymi rodzajami neuronów łączących się i przekazujących sygnały. Cały proces trwa zaledwie osiem tygodni i może wytworzyć tysiące mini-mózgów jednocześnie.
Przy bliższym badaniu naukowcy odkryli, że wiele komórek nerwowych w mini-mózgach opracowało elektryczne warstwy izolacyjne - osłonki mielinowe - które są wytwarzane przez komórki glejowe i mają kluczowe znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania komórek nerwowych. Demielinizacja jest kluczową cechą wielu chorób neurodegeneracyjnych, takich jak stwardnienie rozsiane (MS). „To obiecuje być fantastycznym modelem do badania stwardnienia rozsianego”, powiedział Hartung.
A mini-mózgi spontanicznie generowały aktywność elektryczną, wytwarzając fale mózgowe. „Myślą” - powiedział Hartung - choć bez żadnych informacji sensorycznych „nie mają o czym myśleć” - dodał.
Hartung powiedział, że istnieją niezliczone możliwości, w jaki sposób te mózgi mogą pomóc w badaniach. W szczególności powiedział Arsowi, że jest najbardziej podekscytowany możliwością wykorzystania miniomózgów do badania autyzmu i już stworzył mini-mózgi z komórek osoby z zespołem Downa. Ma również nadzieję, że mózgi będą przydatne dla firm farmaceutycznych testujących potencjalne nowe leki - oferując bardziej realistyczny model działania leków u ludzi bez konieczności wykorzystywania zwierząt. W końcu, powiedział Hartung, ludzie nie są szczurami ważącymi 150 funtów.
