Organoid je mali blob gelatinaste tkiva koji predstavlja napredak u istraživanju ljudskog mozga. Poznat kao organoid, to je živi 3D model ljudskog organa, jedan od prvih koji obuhvata više različitih regija mozga. Ove regije su međusobno povezane i aktivne su poput mozga ljudskog fetusa u 40. danu gestacije.
„Napravili smo sledeću generaciju mozgalnih organoida,“ kaže biomedicinski inženjer Anni Katjurija sa Univerziteta Džons Hopkins. „Većina mozgalnih organoida koje vidite u radovima obuhvata samo jednu regiju mozga, poput kore ili zadnjeg mozga. Mi smo stvorili rudimentarni organoid celog mozga; nazivamo ga organoidom više regija (MRBO).“
Organoidi nisu puni organi, već smanjene verzije uzgajane iz ćelijskih i tkivnih kultura u laboratorijskim uslovima. Njihova svrha je omogućiti naučnicima da istražuju promene, razlike i interakcije sa novim lekovima, bez potrebe da se ispituje živi čovek.
Ovo je posebno važno za mozak. Kao najkompleksniji organ u ljudskom telu, on je takođe i najmanje razumljiv. Ne možete samo tako da probodete nečiji mozak – lako možete oštetiti nešto važno – pa organoidi mozga pružaju ključnu platformu za razumevanje funkcije mozga, bolesti i neuroloških stanja poput autizma i šizofrenije.
Da bi stvorili svoj organoid mozga, istraživači uzimaju krvne i kožne ćelije od živih ljudi kako bi stvorili indukovane pluripotentne matične ćelije. Ove ćelije se indukuju da se vrate u ‘matični’ stanje, iz kojeg mogu da se razviju u bilo koju vrstu ćelije u ljudskom telu.
Ove matične ćelije se zatim kultivišu kako bi se diversifikovale i transformisale u različite tipove ćelija iz različitih regija ljudskog mozga, sve u svojim odvojenim Petrijevim posudama. Tek kada su svake od ovih pojedinačnih regija dovoljno razvijene, spajaju se zajedno uz pomoć lepljivih proteina koji deluju kao neka vrsta lepka koji omogućava povezivanje odvojenih tkiva.
Svaki organoid je prilično mali, sastoji se od oko 6 do 7 miliona neurona, u poređenju sa desetinama milijardi neurona u potpuno razvijenom ljudskom mozgu. Iako su mnogo jednostavniji od potpuno razvijenih mozgalnih struktura, predstavljaju razuman model za to kako funkcioniše ceo ljudski mozak kao integrisana mreža.
Postoji nekoliko uzbudljivih otkrića. Krvni sudovi u povezanom organoidu su rasli i počeli su da formiraju nove krvne sudove. Istraživači su takođe pronašli dokaze o ekspresiji gena povezanih sa različitim regijama organoida, kao i rane znakove razvoja krvno-mozganske barijere – ključne membrane koja štiti delikatni organ od štetnih supstanci.
Ovaj organoid, kažu istraživači, pruža novu platformu koja će omogućiti naučnicima da proučavaju i analiziraju složenosti funkcije mozga tokom vremena, što bi moglo dati važne uvide u neurološke i neurodegenerativne uslove, kao i pomoći u razvoju tretmana. „Bolesti poput šizofrenije, autizma i Alchajmerove bolesti utiču na ceo mozak, ne samo na jedan deo,“ kaže Katjurija.
„Ako možemo da razumemo šta ide naopako rano u razvoju, možda ćemo moći da pronađemo nove ciljeve za testiranje lekova. „
