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A maturação do “de organoids mini cérebro” combina a revelação do cérebro humano

Um estudo novo dos pesquisadores do UCLA e da Universidade de Stanford encontra que haste humana tridimensional do “os organoids pilha-derivados mini cérebro” podem se amadurecer de um modo que é impressionante similar à revelação do cérebro humano.

Para o estudo novo, publicado na neurociência da natureza 22 de fevereiro, o Dr. Daniel Geschwind dos autores do sénior do UCLA e o Dr. Sergiu Pasca da Universidade de Stanford conduziram a análise genética extensiva dos organoids que tinham sido crescidos por até 20 meses em um prato do laboratório. Encontraram que estes organoids 3D seguem um pulso de disparo interno que guiasse sua maturação em sincronia com o espaço temporal da revelação humana.

“Isto é novo -; Até aqui, ninguém cresceu e caracterizou estes organoids para esta quantidade de tempo, nem mostrado recapitularão a revelação do cérebro humano em um ambiente do laboratório geralmente,” disse Geschwind, DM, PhD, MacDonald distinguiu o professor na genética humana na Faculdade de Medicina de David Geffen no UCLA, membro do centro largo de Eli e de Edythe da pesquisa regenerativa da medicina e da célula estaminal no UCLA, e o vice-chanceler do decano e do associado de sócio principal e director do instituto para a saúde da precisão no UCLA.

“Este será um impulso importante para o campo. Nós mostramos que estes organoids podem amadurecer e replicate muitos aspectos da revelação humana normal -; fazendo lhes um bom modelo para estudar a doença humana em um prato,” disse.

Os organoids do cérebro humano são criados usando as células estaminais pluripotent induzidas, igualmente conhecidas como as pilhas do iPS, que são derivadas da pele ou dos glóbulos que reprogrammed de volta a uma haste embrionária pilha-como o estado permitindo que os cientistas criem qualquer tipo da pilha.

Estas pilhas do iPS são expor então a uma mistura especializada de produtos químicos que os influencie para criar a pilha de uma determinada região do cérebro. Com tempo e as circunstâncias direitas, as pilhas auto-organizam para criar as estruturas 3D que replicate fielmente diversos aspectos da revelação do cérebro humano.

Haste humana os organoids pilha-derivados têm o potencial revolucionar a prática de medicina dando a pesquisadores introspecções inauditas em como os órgãos complexos - incluindo o cérebro - se tornam e se respondem à doença.

Por diversos anos, os pesquisadores têm crescido organoids do cérebro humano para estudar desordens neurológicas e neurodevelopmental humanas, tais como a epilepsia, o autismo e a esquizofrenia.

O serviço público destes modelos foi impedido pela opinião difundida que as pilhas que compo estes organoids para permanecer colado em um estado desenvolvente análogo às pilhas consideradas na revelação fetal. O estudo mostra que pode ser possível crescer as pilhas a uma maturidade que permita que os cientistas melhorem doenças do adulto-início do estudo, tais como a esquizofrenia ou a demência.

Há um interesse enorme em modelos da célula estaminal da doença humana. Este trabalho representa um marco miliário importante mostrando que aspectos da revelação do cérebro humano são modelados com a fidelidade a mais alta e que genes específicos se estão comportando bem in vitro e quando melhor para os modelar. Igualmente importante, nós fornecemos uma estrutura baseada em análises genomic imparciais avaliando como bom modela in vitro in vivo a revelação e a função modelo.”

Geschwind, DM, PhD, MacDonald distinguiu o professor, genética humana, Faculdade de Medicina de David Geffen, UCLA

Os autores igualmente fornecem uma ferramenta chamada GECO que permite que os pesquisadores consultem seus genes do interesse para a fidelidade de medição no meio in vitro e in vivo cérebro.

“Nós mostramos que estes organoids do cérebro 3D seguem um pulso de disparo interno, que progrida em um ambiente do laboratório paralelamente ao que ocorre interior um organismo vivo,” dissemos primeiro autor Aaron Gordon, PhD, um cargo doc no laboratório de Geschwind na Faculdade de Medicina de David Geffen no UCLA. “Este é encontrar notável -; nós mostramos que alcançam a maturidade cargo-natal ao redor 280 dias na cultura, e em seguida aquele começa a modelar os aspectos do cérebro infantil, incluindo mudanças fisiológicos conhecidas na sinalização do neurotransmissor.”

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.