Brug af organoider til at forstå, hvordan hjernen rynker

Et team af forskere, der arbejder ved Weizmann Institute of Science, har fundet ud af, at organoider kan bruges til bedre at forstå, hvordan den menneskelige hjerne rynker, når den udvikler sig. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturfysik , holdet beskriver, hvordan de brugte en modificeret form for organoid udvikling til at studere udviklingen af ​​hjernerynker. Larry Taber fra Washington University tilbyder et nyheder og synspunkter om arbejdet udført af teamet i samme tidsskriftsudgave.

En organoid er en kunstigt dyrket masse af celler beregnet til at replikere menneskelige eller andre dyreorganer. De er typisk meget mindre end de organer, de er beregnet til at efterligne, men giver forskerne et unikt middel til at studere, hvordan organer udvikler sig. I denne nye indsats, forskerne forsøgte bedre at forstå den proces, hvorved den menneskelige hjerne udvikler rynker. Ved at indse, at den standardmetode, der bruges til at skabe organoider, ikke ville fungere i en sådan undersøgelse, holdet prøvede en anden taktik – de dyrkede stamceller på platformen, der resulterede i en hjerneorganoid, der var meget tyndere og rundere, end den naturligt ville vokse – og den blev også dyrket i en form, der omgav et snævert rum. Slutresultatet, holdet rapporterer, var en hjerneorganoid, der lignede en pita. Denne konfiguration gjorde det muligt for forskerne at tage billeder af folder, mens de udviklede sig, og at levere næringsstoffer til alle celler, da blodkar typisk ikke udvikles i organoider.

Ved at studere billederne af den udviklende organoid, forskerne fandt ud af, at folderne udviklede sig som forventet - modsatrettede kræfter som følge af vækstforskelle i hjernemateriale. I dette tilfælde, det var cytoskelettet i organoidens kerne og cellekernen, der udvidede sig ved organoidens ydre kanter. Ujævn udvidelse mellem de to får den ene eller den anden til at folde sig som et middel til at håndtere stigningen i trykket.

For at lære mere om udviklingen af ​​folder, forskerne kørte det samme eksperiment igen, men brugte stamceller fra en patient med glat hjernesyndrom, hvilken, som det lyder, er en tilstand, hvor hjernen udvikler sig uden folder. Som forventet, organoiden udviklede meget få folder. Et nærmere kig viste forskelle i elasticitet mellem cellerne i organoidet dyrket med raske celler og dem med de muterede gener, der ligger bag glat hjernesyndrom.

© 2018 Phys.org