A UCSD (University of California, San Diego) kutatóinak vezetésével elvégzett kísérletben arra a kérdésre keresték a választ a tudósok, hogy vajon a kitenyésztett emberi organoidok tudnak-e megfelelően funkcionálni és szerves egységet alkotni állatokba ültetve és az eredmények szerint van erre lehetőség még egy olyan bonyolult szerv esetében is, mint az agy.

A laboratóriumban elkészített mini-szerv természetesen nem egyenértékű a valódi, kifejlett és teljes értékű aggyal, de kísérleti célokra ezek a kezdetleges formációk is megfelelő alanyt jelentenek. Az organoid létrehozására első lépésként bőrsejteket vonnak ki emberi szövetekből, majd ebből humán indukált pluripotens őssejteket alkotnak, amelyek bármivé (bármilyen szervvé) tudnak fejlődni. Az ebből tenyésztett agykéreg-organoidok tulajdonképpen kisméretű sejtcsomók, amelyek tápanyagok hozzáadásával fejlődnek a tartályokban, mielőtt beültetik őket a tesztalanyba. A kutatók egereket használtak kísérleti állatoknak és az implantált szerveket, valamint a szomszédos területeket egy speciális, átlátszó grafén elektróda segítségével monitorozták "élő adásban".

A több hetes megfigyelési időszak alatt az egerek agyának azon része, ami a humán organoidok mellett helyezkedett el, elkezdett kapcsolatot építeni az implantátummal és vérerekkel szőtte be a mini-agyakat, életben tartva a szöveteket. A két-fotonos képalkotó eljárás során arra is fény derült, hogy az organoidok nem csak életben maradtak, hanem megfelelően funkcionáltak is, vagyis ugyanolyan elektromos jeleket közvetítettek fénnyel való stimuláció hatására, mint az egerek agyának környező területei. Ebből a kutatók arra következtettek, hogy a beültetett részek szinaptikus kapcsolatot alkottak az agy többi régiójával és így információkat és utasításokat kaptak az agy bizonyos központjaiból.

Arra már korábban is volt példa, hogy az egerekbe ültetett humán organoidokkal végeztek kísérleteket a kutatók, de most először sikerült pontosan felmérni a hatásokat a mikroelektródák egészen precíz és gyors adatközvetítésének köszönhetően. A kísérlet legfontosabb célja, hogy az emberi organoidok segítségével olyan agyi rendellenességek működését teszteljék, amelyeket nehéz más, kevésbé kontrollálható körülmények között vizsgálni. Következő lépésként a kutatók hosszabb megfigyelési időszakot és másfajta képalkotó eljárások bevezetését tervezik, a még pontosabb vizsgálatok érdekében.

(Fotó: David Baillot/UC San Diego)

Emberi idegsejteket ültettek be patkányok agyába, amelyek tovább is fejlődtek a rágcsálókban A patkányok agyában növesztett emberi agy-organoidok a fajok keresztezésével kapcsolatos etikai kérdéseket vetnek fel, de a kutatásokban forradalmian új módszert jelenthetnek.