Miniaivot silmät organoidi

Viljellyille miniaivoille kehittyi silmät

Saksalaistutkijat saivat kasvattamilleen miniaivoille kehittymään silmien esiasteet.

Saksalaistutkijat saivat kasvattamilleen miniaivoille kehittymään silmien esiasteet.

Elke Gabriel et al./Cell Stem Cell

Aivotutkijat ovat ensimmäistä kertaa onnistuneet viljelemään laboratoriossa miniaivoja, joiden kanssa he pystyvät kirjaimellisesti ottamaan katsekontaktin. Läpimurto tapahtui Saksassa Düsseldorfissa Heinrich Heine (HHU) -yliopistossa.

Viime vuosikymmenen aikana on opittu kasvattamaan laboratoriossa alkeellisia miniaivoja, aivo-organoideja. Organoidit ovat elinten yksinkertaisia kolmiulotteisia malleja. Aivo-organoideja tuotetaan kantasoluista, jotka pakotetaan kasvutekijöiden avulla kehittymään erityyppisiksi hermosoluiksi.

Koskaan aiemmin kantasoluja ei ollut saatu muodostamaan muita elimiä, joihin aivosolut olisivat yhteydessä.

Nyt tähän päästiin antamalla organoideille A-vitamiinin kaltaisia aineita. Kuukaudessa miniaivojen pinnalle alkoi putkahdella silmien aihioita.

Aihiot sisälsivät useita solutyypeistä, joita tavataan silmän verkkokalvossa, sekä sarveiskalvossa ja mykiössä esiintyviä solutyyppejä.

Miniaivot silmät organoidit

Altistus kasvutekijöille ja muille aineille sai miniaivojen toiselle laidalle kehittymään silmien esiasteet.

© Elke Gabriel et al./Cell Stem Cell

Silmien aihioiden kehitys jatkui vielä 20–30 päivää, jonka aikana ne muodostivat hermoyhteyksiä miniaivojen eri alueiden hermosoluihin.

Miniaivot herkistyivät valolle

Kun silmien aihiot olivat kehittyneet, tehtiin lisää kokeita, joissa havaittiin, että uusi aivosoluverkosto reagoi, kun silmien aihiot altistettiin valolle. Miniaivot saivat näin eräänlaisen näön.

Nyt saadut tulokset ovat merkittäviä siitäkin syystä, että ne osoittavat, miten miniaivot järjestäytyvät alkion tapaan niin, että ne "valitsevat", mistä tulee niiden etu- ja takapuoli.

Neljän eri luovuttajan kantasoluista viljeltiin kaikkiaan 314 miniaivot, ja 72 prosentille niistä kehittyi silmien esiasteita.

Miniaivot silmät organoidi

© Elke Gabriel et al./Cell Stem Cell

Miniaivot saivat näön kahdessa kuukaudessa

Läpimurto antaa tutkijoille oivallisen mahdollisuuden tutkia sitä, miten aivosolut ja juuri muotoutuneet aistinelimet viestivät keskenään yksilönkehityksen alkuvaiheessa.

Lisäksi näin aikaan saatuja silmien aihioita voidaan myös käyttää silmäsairauksiin kehitettävien hoitojen testaamiseen. Ehkä niissä jonain päivänä kasvatetaan potilaan omista kantasoluista silmän eri kudoksia siirtoa varten.