Lab-dyrkede mini-hjerner forårsager et etisk oprør

YouTube, NIH.Gov
Del denne historie!
image_pdfimage_print
Dette er en videreudvikling af præsident Obamas hjernekortinitiativ på flere milliarder dollars, der startede i 2013. Ligesom menneskeligt DNA blev 'kortlagt', var BRAIN-projektet at undersøge den menneskelige hjerne i aktion og finde ud af nøjagtigt, hvordan det fungerer. Drivkræfter bag dette omfattede transhumanister, der søger udødelighed gennem videnskab. ⁃ TN Editor

Skrivning i den aktuelle onlineudgave af tidsskriftet Stamceller og udvikling, forskere ved University of California San Diego School of Medicine beskriver udvikling af en hurtig, omkostningseffektiv metode til at skabe humane kortikale organoider direkte fra primære celler.

Eksperimentelle undersøgelser af udvikling af human hjernefunktion er begrænsede. Forskning, der involverer levende embryoniske individer, er begrænset af etiske betænkeligheder og hjernens skrøbelige natur. Dyremodeller efterligner kun delvist eller rekapitulerer human biologi og kognitiv funktion. Enkeltcelleundersøgelser fanger ikke kompleksiteten af ​​neurale netværk.

I de senere år har udviklingen af vitro humane organoider - tredimensionelle, miniaturiserede, forenklede versioner af et organ fremstillet af omprogrammerede stamceller - har gjort det muligt for forskere at studere biologiske funktioner, sygdomme og behandlinger mere realistisk og mere detaljeret.

 

”Og det inkluderer hjernen,” sagde Alysson R. Muotri, ph.d., professor i UC San Diego School of Medicine afdelinger for pædiatri og cellulær og molekylær medicin, direktør for UC San Diego stamcelleprogram og medlem af Sanford Consortium til regenerativ medicin. “Cerebrale organoider kan danne en række hjerneområder. De udviser neuroner, der er funktionelle og i stand til elektrisk excitation. De ligner menneskelig kortikal udvikling på genekspressionsniveauerne. ”

Muotri er blandt de førende inden for marken, efter at have brugt "hjerne-i-en-skål" tilgangen til at give det første direkte eksperimentelle bevis for, at Zika-virussen kan forårsage alvorlige fødselsdefekter, til at genbruge eksisterende HIV-medicin på en sjælden, arvelig neurologisk lidelse og at skabe Neandertaliserede "mini-hjerner."

Men menneskelige hjerneorganoider er vanskelige, tidskrævende og dyre at fremstille, hvilket kræver sofistikerede værktøjer og know-how til først at generere menneskelige inducerede pluripotente stamceller (iPSC'er), der er i stand til at blive næsten enhver form for celle fra hudceller, kaldet fibroblaster og derefter dirigere disse iPSC'er til at differentiere i de forskellige sammenkoblede celletyper, der omfatter et organ som hjernen.

I den nye artikel beskriver seniorforfatter Muotri og kolleger en ny, hurtig og omkostningseffektiv metode til omprogrammering af individuelle somatiske celler direkte i kortikale organoider fra hundreder af individer samtidig. For at gøre dette komprimerede og optimerede de flere trin i processen, så somatiske celler omprogrammeres, udvides og stimuleres til dannelse af kortikale celler næsten samtidig. Resultatet er et kortikalt organoid, der fuldt ud udvikler sig fra somatiske celler med kun mindre manipulation, sagde Muotri.

”Hvad vi har gjort er at etablere en proof-of--princip-protokol for en systematisk, automatiseret proces til generering af et stort antal hjerneorganoider,” sagde Muotri. ”De potentielle anvendelser er enorme, herunder oprettelse af store hjerneorganoide repositorier og opdagelsen af ​​kausale genetiske varianter af humane neurologiske tilstande forbundet med flere mutationer af ukendt betydning, såsom autismespektrumforstyrrelse. Hvis vi vil forstå variationen i menneskelig erkendelse, er dette det første skridt. ”

Tilmeld
Underretning af
gæst
0 Kommentarer
Inline feedbacks
Se alle kommentarer