Chcą naprawiać uszkodzenia mózgu. Potrzebne fragmenty wydrukują w 3D

Przełomowa technika opracowana przez naukowców z Oxfordu może pomóc w naprawie poważnych urazów mózgu. Wykazali oni, że komórki nerwowe można wydrukować w 3D, aby naśladować architekturę kory mózgowej.

Urazy głowy, udar czy operacyjne usuwanie guzów mózgu mogą spowodować znaczne uszkodzenie kory mózgowej (zewnętrznej warstwy ludzkiego mózgu). Może ono doprowadzić do trudności w poznaniu, poruszaniu się oraz komunikowaniu.

Każdego roku około 70 milionów ludzi na świecie cierpi na urazowe uszkodzenie mózgu, z czego 5 milionów to przypadki ciężkie i śmiertelne. Lekarze rozkładają ręce, obecnie nie ma skutecznych metod leczenia poważnych uszkodzeń, co w znacznym stopniu wpływa na obniżenie jakości życia.

W ramach badań naukowcom z Uniwersytetu Oxfordzkiego udało się stworzyć dwuwarstwową tkankę mózgową, drukując w 3D ludzkie nerwowe komórki macierzyste. Eksperymenty na myszach wykazały zaskakującą integrację z tkanką gospodarza.

Materiał do naprawy mózgu pochodzi z komórek pluripotencjalnych komórek macierzystych (hiPSC), które mają potencjał do wytwarzania typów komórek występujących w większości tkanek ludzkich. Można je łatwo uzyskać od samych pacjentów, dzięki czemu nie wywołują odpowiedzi immunologicznej.

Po wydrukowaniu komórek nerwowych uzyskane w ten sposób tkanki, wszczepione do skrawków mózgu myszy, wykazały silną integrację. Bez wchodzenia w medyczne szczegóły można w skrócie powiedzieć, że komórki ludzkie i mysie zaczęły się ze sobą komunikować.

Teraz naukowcy chcą udoskonalić tę technikę i stworzyć w przyszłości bardziej złożone, wielowarstwowe tkanki kory mózgowej. Oprócz potencjału naprawy mózgu będzie można je wykorzystać również do oceny leków, badań nad mózgiem, w tym badań nad procesami poznania.

Literatura źródłowa: Jin, Y., Mikhailova, E., Lei, M. et al. Integration of 3D-printed cerebral cortical tissue into an ex vivo lesioned brain slice. Nat Commun 14, 5986 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-41356-w