Мы много знаем о человеческом мозге, но очень мало о том, как она формируется. В частности, этапы со второго по седьмой неделе эмбрионального развития до сих пор практически неизвестной территорией для исследователей мозга.
Чтобы узнать больше о этот период, исследователи из Департамента неврологии и центр Фонда «Ново Нордиск» для биологии стволовой клетки на факультете здоровья и медицинских наук уже разработали модель, которая имитирует этих ранних стадиях человеческого мозга в лаборатории.
Модель основана на использовании эмбриональных стволовых клеток, выращенных в систему микрожидкостных разработана в сотрудничестве с биоинженерами из Университета Лунда в Швеции.
‘Мы знаем, что на ранней эмбриональной стадии мозг подвергается воздействию различных концентраций факторов роста, который индуцирует образование различных регионах мозга. С помощью методов микрожидкостных, мы можем … в очень контролируемых условиях, воссоздать среду нашли в начале эмбриона, объясняет первый автор исследования, доцент Педро Rifes.
‘Когда мы выставляем стволовых клеток в контролируемой среде, мы можем создать ткань, которая напоминает эмбрионального мозга на очень ранней стадии, около 4-5 недель после оплодотворения яйцеклетки — этап, который мы до сих пор не смог учиться’.
Дерево развития человеческого мозга
Исследователи будут использовать новую модель для того чтобы сделать карту развития клетки головного мозга-своего рода ‘развивающее дерево’ мозга, тем самым узнавая новые вещи о том, как огромные сложности из различных нервных клеток в головном мозге человека формируется на ранних эмбриональных стадиях.
Впервые, у нас есть доступ к ткани, которая напоминает раннего эмбрионального мозга, и это позволяет нам того и анализировать, что происходит с каждой индивидуальной ячейке на каждом этапе развития, — говорит главный ученый за исследования, доцент Агнет Киркеби.
Идея заключается в том, что исследователи мозга по всему миру смогут использовать это дерево для развития’ мозга в качестве руководства для того чтобы произвести различные типы нервных клеток для клеточной терапии. Изучая естественное развитие нервных клеток, ученые смогут ускорить создание рецептов получения определенных нервных клеток в лаборатории.
Рецепт для лечения стволовыми клетками
Реме-Агнет хорошо осведомлены о важности быстрый путь лечении стволовыми клетками. Вместе с коллегами из Лунда и Кембриджа, она уже несколько лет работала над разработкой клеточной терапии болезни Паркинсона. Этот проект требовал Реме-и ее коллеги, чтобы производить определенного типа нервных клеток, дофаминергических нервных клеток, которые являются клетки, которые теряются при болезни Паркинсона.
‘Мы прошли долгий путь в проекте и в скором времени сможете опробовать лечение стволовыми клетками на людях впервые. Но нам потребовалось более 10 лет, чтобы получить это далеко, потому что мы зависели от проб и ошибок методологии выработать правильную нервные клетки из стволовых клеток.
Со знанием от новой модели, исследователи ожидают, что смогут существенно сократить этот процесс в будущем.
‘Если мы точно понимаем, как мозг развивается на ранних стадиях, мы станем лучше направлять стволовые клетки в нужном направлении при производстве человеческих нервных клеток в лаборатории. Это позволит нам более быстро и качественно разработать клеточной терапии для неврологических заболеваний, таких как эпилепсия, болезнь Паркинсона и некоторых видов слабоумия, — говорит Реме-Агнет.
Новые варианты для тестирования экологических токсинов
В дополнение к расширению нашего знания о развитии мозга и облегчая путь для будущего лечения стволовыми клетками, Реме-Агнета считает, что эмбриональные модель мозга может служить также в других полезных целях.
Модель может использоваться, чтобы изучить, как клетки мозга на ранних эмбриональных стадиях реагируют на определенные химические вещества, окружающие нас в повседневной жизни-это могут быть вещества в окружающей среде, в продуктах потребления или в лекарствах, что некоторые беременные женщины могут потребовать. До сих пор у нас не было хорошей модели для тестирования именно этот’.