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La maturazione “dei organoids del mini cervello„ tiene conto dello sviluppo del cervello umano

Un nuovo studio dai ricercatori di Stanford University e del UCLA trova che “i organoids del mini cervello cella-derivati gambo umano tridimensionale„ possono maturare in un modo che è in maniera sconvolgente simile allo sviluppo del cervello umano.

Per il nuovo studio, pubblicato in neuroscienza della natura 22 febbraio, il Dott. Daniel Geschwind degli autori dell'anziano del UCLA ed il Dott. Sergiu Pasca della Stanford University hanno condotto l'estesa analisi genetica dei organoids che si erano sviluppati per fino a 20 mesi in un piatto del laboratorio. Hanno trovato che questi organoids 3D seguono un orologio interno che guida la loro maturazione in sintonia con la cronologia dello sviluppo umano.

“Questo è novello -; Finora, nessuno ha coltivato e caratterizzato questi organoids per questo lasso di tempo, né indicato ricapitoleranno lo sviluppo del cervello umano in un ambiente del laboratorio generalmente,„ ha detto Geschwind, il MD, il PhD, MacDonald ha distinto professore nella genetica umana alla scuola di medicina di David Geffen al UCLA, membro di vasto centro di Edythe e di Eli della ricerca a ricupero della cellula staminale e della medicina al UCLA ed il rettore di decano di socio senior e del socio e Direttore dell'istituto per salubrità di precisione al UCLA.

“Questa sarà una spinta importante per il campo. Abbiamo indicato che questi organoids possono maturare e ripiegare molti aspetti dello sviluppo umano normale -; rendendo loro un buon modello per lo studio della malattia umana in un piatto,„ ha detto.

I organoids del cervello umano sono creati facendo uso delle cellule staminali pluripotent incitate, anche conosciute come le celle di IPS, sono derivate da interfaccia o dai globuli che sono state riprogrammate di nuovo ad uno stato del tipo di cella del gambo embrionale permettendo che gli scienziati crino qualunque tipo delle cellule.

Queste celle di IPS poi sono esposte ad una miscela specializzata dei prodotti chimici che li influenza per creare la cella di determinata regione del cervello. Con tempo e le condizioni buone, le celle auto-organizzano per creare le strutture 3D che ripiegano fedelmente vari aspetti dello sviluppo del cervello umano.

I organoids cella-derivati gambo umano hanno il potenziale di rivoluzionare la pratica di medicina dando a ricercatori le comprensioni senza precedenti in come gli organi complessi - compreso il cervello - si sviluppano e rispondono alla malattia.

Per parecchi anni, i ricercatori stanno coltivando i organoids del cervello umano per studiare i disordini neurologici e neurodevelopmental umani, quali l'epilessia, l'autismo e la schizofrenia.

L'utilità di questi modelli è stata ostacolata dalla credenza diffusa che le celle che compongono questi organoids per rimanere attaccato in uno stato inerente allo sviluppo analogo alle celle vedute nello sviluppo fetale. Lo studio indica che può essere possibile coltivare le celle ad una scadenza che permetterà che gli scienziati migliorino le malattie di adulto-inizio di studio, quali la schizofrenia o la demenza.

C'è interesse enorme nei modelli della cellula staminale della malattia umana. Questo lavoro rappresenta una pietra miliare importante mostrando quali aspetti dello sviluppo del cervello umano sono modellati con il più alta fedeltà e quali geni specifici stanno comportando in vitro buono e quando il più bene modellarle. Ugualmente importante, forniamo una struttura basata sulle analisi genomiche imparziali per la valutazione come i modelli in vitro modellano in vivo lo sviluppo e la funzione.„

Geschwind, MD, PhD, MacDonald ha distinto il professor, la genetica umana, scuola di medicina di David Geffen, UCLA

Gli autori egualmente forniscono uno strumento chiamato GECO che permette che i ricercatori passino in rassegna i loro geni di interesse per la fedeltà di misurazione in mezzo in vitro e in vivo cervello.

“Indichiamo che questi organoids del cervello 3D seguono un orologio interno, che progredisce in un ambiente del laboratorio parallelamente a che cosa accade interno un organismo vivente,„ abbiamo detto primo l'autore Aaron Gordon, il PhD, un documento del paletto nel laboratorio di Geschwind alla scuola di medicina di David Geffen al UCLA. “Questa è un'individuazione notevole -; indichiamo che raggiungono la scadenza postnatale gli intorno 280 giorni nella cultura e dopo quello comincia a modellare gli aspetti del cervello infantile, compreso i cambiamenti fisiologici conosciuti nella segnalazione del neurotrasmettitore.„

Source:
Journal reference:

Gordon, A., et al. (2021) Long-term maturation of human cortical organoids matches key early postnatal transitions. Nature Neuroscience. doi.org/10.1038/s41593-021-00802-y.