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La maduración de los organoids del “mini cerebro” iguala el revelado del cerebro humano

Un nuevo estudio de investigadores del UCLA y de la Universidad de Stanford encuentra que los organoids célula-derivados vástago humano tridimensional del “mini cerebro” pueden madurarse de una forma que es llamativo similar al revelado del cerebro humano.

Para el nuevo estudio, publicado en neurología de la naturaleza 22 de febrero, el Dr. Daniel Geschwind de los autores del mayor del UCLA y el Dr. Sergiu Pasca de la Universidad de Stanford conducto el análisis genético extenso de los organoids que habían sido crecidos por hasta 20 meses en un plato del laboratorio. Encontraron que estos organoids 3D siguen un reloj interno que conduzca su maduración en sincronización con la cronología del revelado humano.

“Esto es nuevo -; Hasta ahora, nadie ha crecido y ha caracterizado estos organoids para este periodo de tiempo, ni mostrado recapitularán el revelado del cerebro humano en un ambiente del laboratorio en general,” dijo a Geschwind, Doctor en Medicina, doctorado, MacDonald distinguió al profesor en genética humana en la Facultad de Medicina de David Geffen en el UCLA, la pieza del centro amplio de Eli y de Edythe de la investigación regeneradora del remedio y de la célula madre en el UCLA, y el decano de socio principal y asocia el vicecanciller y al director del instituto para la salud de la precisión en el UCLA.

“Esto será un alza importante para el campo. Hemos mostrado que estos organoids pueden madurar y replegar muchos aspectos del revelado humano normal -; haciéndoles un buen modelo para estudiar enfermedad humana en un plato,” él dijo.

Los organoids del cerebro humano se crean usando las células madres pluripotent inducidas, también conocidas como células del IPS, que se derivan de piel o de los glóbulos que se han reprogramado de nuevo a un vástago embrionario célula-como estado permitiendo que los científicos creen cualquier tipo de la célula.

Estas células del IPS entonces se exponen a una mezcla especializada de substancias químicas que las influencie para crear la célula de cierta región del cerebro. Con tiempo y las condiciones apropiadas, las células uno mismo-ordenan para crear las estructuras 3D que repliegan fielmente varios aspectos del revelado del cerebro humano.

Los organoids célula-derivados vástago humano tienen el potencial de revolucionar la práctica del remedio dando a investigadores discernimientos sin precedentes en cómo los órganos complejos - incluyendo el cerebro - se convierten y responden a la enfermedad.

Por varios años, los investigadores han estado creciendo organoids del cerebro humano para estudiar desordenes neurológicos y neurodevelopmental humanos, tales como epilepsia, autismo y esquizofrenia.

La utilidad de estos modelos ha sido obstaculizada por la creencia dispersa que las células que componen estos organoids para permanecer adherido en un estado de desarrollo análogo a las células consideradas en el revelado fetal. El estudio muestra que puede ser posible crecer las células a una madurez que permita que los científicos mejoren enfermedades del adulto-inicio del estudio, tales como esquizofrenia o demencia.

Hay interés enorme en modelos de la célula madre de la enfermedad humana. Este trabajo representa una piedra miliaria importante mostrando qué aspectos del revelado del cerebro humano se modelan con el más de alta fidelidad y qué genes específicos se están comportando in vitro bien y cuando mejor modelarlo. Igualmente importante, ofrecemos un marco basado en los análisis genomic imparciales para fijar como de bien los modelos ines vitro modelan in vivo el revelado y la función.”

Geschwind, Doctor en Medicina, doctorado, MacDonald distinguió al profesor, genética humana, Facultad de Medicina de David Geffen, UCLA

Los autores también ofrecen una herramienta llamada GECO que permita que los investigadores hojeen sus genes del interés para la fidelidad de medición en medio in vitro y in vivo cerebro.

“Mostramos que estos organoids del cerebro 3D siguen un reloj interno, que progresa en un ambiente del laboratorio paralelamente a qué ocurre interior un organismo vivo,” dijimos a primer autor Aaron Gordon, doctorado, un poste doc. en el laboratorio de Geschwind en la Facultad de Medicina de David Geffen en el UCLA. “Éste es el encontrar notable -; mostramos que alcanzan madurez postnatal alrededor 280 días en cultura, y ése comienza después a modelar aspectos del cerebro infantil, incluyendo cambios fisiológicos sabidos en la transmisión de señales del neurotransmisor.”

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.