Celulele nervoase umane au format un sistem complex de conexiuni cu regiunile intacte ale cortexului vizual al rozătoarelor și au început să participe la procesarea informațiilor vizuale.

Neuroni. Foto: Shutterstock

Pentru prima dată, biologii americani au conectat cu succes o copie în miniatură a creierului uman crescut din celule stem la sistemul nervos al șobolanilor și i-au făcut să schimbe semnale și să primească informații unul de la celălalt. Rezultatele experimentelor cercetătorilor sunt publicate în revista Cell Stem Cell .

În ultimii 10 ani, biologii au creat un număr mare de organite, asemănări în miniatură ale organelor, crescute din culturi de celule stem embrionare sau reprogramate. Acum, astfel de structuri celulare sunt folosite atât pentru testarea medicamentelor, cât și pentru studierea activității diferitelor țesuturi ale corpului și a regiunilor ADN asociate acestora.

Chen Hanchiao și colegii săi au urmărit pentru prima dată interacțiunea unui organoid al creierului uman cu sistemul nervos al șobolanilor atunci când a fost implantat într-o zonă deteriorată a cortexului rozătoarelor. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință au crescut timp de 80 de zile asemănări în miniatură ale creierului uman din „blankuri” de neuroni obținuți din celule stem reprogramate.

După cum notează neurofiziologii, au procesat aceste celule nervoase folosind o variație modificată a virusului rabiei, care se poate răspândi de la un neuron la altul prin terminațiile nervoase. Acest agent patogen a făcut ca aceste lanțuri de fibre nervoase să producă sclipiri de lumină atunci când sunt activate, ceea ce a permis urmărirea modului în care semnalele sunt transmise în interiorul organoidului.

În mod similar, cercetătorii au tratat zonele deteriorate ale cortexului vizual al șobolanilor în care au fost implantați organoizii cultivați. Acest lucru a permis oamenilor de știință să urmărească modul în care „mini-copiile” creierului uman au interacționat cu neuronii vecini din creierul rozătoarelor la câteva săptămâni după implantarea organoidului.

După cum au observat biologii, „mini-creierul” nu numai că a supraviețuit implantării în corpul șobolanilor, dar a început și să interacționeze activ cu sistemul său nervos la doar trei luni după operație. După cum au arătat observațiile ulterioare, celulele nervoase umane au format un sistem complex de conexiuni cu regiunile intacte ale cortexului vizual al rozătoarelor și au început să participe la procesarea informațiilor vizuale.

În viitorul apropiat, Chen Hanchiao și colegii săi intenționează să testeze dacă organoizii se comportă într-un mod similar atunci când sunt implantați în alte regiuni ale cortexului și alte părți ale creierului. Finalizarea cu succes a acestor experimente va deschide calea pentru crearea de terapii care favorizează regenerarea acelor părți ale creierului care sunt afectate ca urmare a unor traume sau a dezvoltării unor boli neurodegenerative, au concluzionat cercetătorii.