Отгледаха първите “мини-мозъци” в лаборатория
Първото отглеждане на 3D мозъчни модели от множество донори: Как химероидите могат да революционизират науката?
Учени за пръв път успешно отгледаха 3D мозъчни модели, използвайки клетки от няколко различни донори. Това забележително постижение бележи нова ера в изследванията на мозъка и разработването на лекарства. Тези нови хибридни модели са наречени „химероиди“. Те представляват напреднала версия на мозъчните органоиди. Това са миниатюрни 3D модели на мозъка, които имитират структурата и функциите на човешкия мозък в пълен размер. За разлика от традиционните 2D клетъчни модели или опити върху животни, като лабораторни мишки, химероидите са значително по-точни при представянето на човешката биология. Именно поради това, учените се надяват, че новите химероиди ще ускорят откритията в неврологичните изследвания и процесите на разработка на нови лекарства.
Какво прави химероидите уникални?
Досега мозъчните органоиди обикновено се отглеждаха от клетки, събрани от един единствен донор. Това обаче ограничаваше възможността да се обхване генетичната променливост между хората. Тази вариабилност е ключов фактор за разбирането как мозъкът се развива и как различни хора реагират на медикаменти. Създаването на химероиди предоставя възможност да се преодолее това ограничение.
Екипът зад проучването, публикувано в престижното списание Nature, заявява, че новите химероиди могат да бъдат особено полезни в ранните етапи на тестването на лекарства. Създаването на тези модели, които съдържат клетки от множество донори, предоставя възможност за по-детайлно изследване на индивидуалните реакции към различни химикали и медикаменти. Това на свой ред би могло да оптимизира лекарствените тестове и да ускори клиничните изследвания.
Село в чиния: Новият подход в неврологията
Създаването на химероиди може да се оприличи на създаването на “село в чиния”, където клетките на различни донори съществуват заедно в една среда. Тази нова технология има потенциала да се използва за създаването на модели. Такива, които отразяват по-точно разнородността в човешката популация. Традиционните мозъчни органоиди се базират само на генетичния материал на един донор. Това ги прави неподходящи за изследване на генетични вариации и реакции към медикаменти при различни хора. С химероидите това вече е възможно.
Според екипа, който проведе изследването, тези хибридни модели имат потенциал да бъдат разширени с клетки от още повече донори. Ако бъдат разработени в по-голям мащаб, химероидите биха могли да помогнат да се предвиди как различни пациенти ще реагират на определени медикаменти, преди тези медикаменти да стигнат до клинични изпитвания.
Вълнуващи перспективи за бъдещето на терапиите
„Химероидите представляват вълнуващ нов инструмент, който ще бъде широко приет в изследванията на неврологичното развитие. Вероятно ще намери приложение в множество области.“ Това коментира Апарна Бхадури, асистент по биологична химия в Калифорнийския университет в Лос Анджелис. Според изследователите, химероидите не само ще подобрят разбирането ни за мозъчното развитие. Те ще доведат до нови терапевтични иновации за различни неврологични заболявания.
След три месеца отглеждане, химероидите достигат диаметър между 3 и 5 милиметра. Не само, но и съдържат същите видове клетки, които обикновено се намират в мозъчната кора на плода. Това е най-външният слой на мозъка, отговорен за важни функции като познание и възприятие.
Тестове с невротоксични химикали: Първи резултати
За да оценят ефективността на новите химероиди, екипът на изследователите изложил моделите на два невротоксични химикала. Това са етанол, който е свързан с фетални алкохолни синдроми, и валпроева киселина, която може да повиши риска от вродени дефекти. Резултатите показали, че клетките, събрани от различни донори, реагират по различен начин на тези химикали. Например, някои клетки демонстрирали по-силно възпрепятстване на растежа, когато били изложени на токсините. Това потвърждава, че генетичната променливост между донорите може значително да повлияе на реакциите към химикали и лекарства. Нещо, което допълнително подчертава потенциала на химероидите в бъдещите изследвания.
Как химероидите ще променят бъдещето на медицината?
С развитието на технологията за отглеждане на химероиди, пред учените се разкриват нови възможности за по-добро разбиране на неврологичните заболявания и по-прецизни тестове на лекарства. Възможността да се моделират индивидуалните реакции на пациенти към различни терапии преди клинични изпитвания може да спести време и средства, като в същото време увеличи шансовете за намиране на ефективни лечения.
Химероидите не са просто поредната иновация — те предлагат нов начин за изследване на човешкия мозък и предоставят надежда за разработването на нови, по-ефективни лечения за неврологични заболявания. Това е само началото на бъдеще, в което медицината ще бъде по-прецизна, индивидуализирана и достъпна за повече хора.
