Úspěšný vývoj „mini-mozků“ je zásadním průlomem v moderním biomedicínském inženýrství a neurovědě – Foto: AI
V publikaci v časopise Advanced Science výzkumný tým z Univerzity Johnse Hopkinse (USA) uvedl, že tyto shluky nervových buněk vykazovaly úroveň aktivity podobnou aktivitě 40denního lidského plodu. To otevírá nové perspektivy pro léčbu neurologických onemocnění, jako je Parkinsonova a Alzheimerova choroba.
„Umělé mozky“ se blíží realitě.
Tyto buněčné shluky, známé jako organoidy lidského mozku, jsou kultivovány z pluripotentních kmenových buněk, které mají schopnost diferencovat se do různých oblastí mozku. Nejsou vědomé, ale mohou vykonávat základní funkce, jako je paměť a učení.
V posledních letech, díky rozvoji 3D technologií, tyto organoidy nejen prokázaly bioelektrickou aktivitu, ale také dokáží ovládat jednoduché roboty nebo dokonce „hrát“ základní videohry jako Pong, který byl kdysi považován za zázrak v oblasti neurobiologie.
Většina vytvořených organoidů však dosud simuluje pouze specifickou oblast mozku, jako je mozková kůra, střední mozek nebo mozeček, a dosud se nepodařilo replikovat, jak tyto oblasti mozku koordinují své funkce v praxi. Pokud chce věda studovat neurovývojové poruchy nebo psychiatrii, potřebuje modely, které reprezentují celý lidský mozek v akci.
Podle výzkumnice Annie Kathuria nemůžeme někoho žádat, aby nám dovolil pozorovat jeho mozek za účelem studia autismu. Modely organoidů celého mozku by nám však mohly umožnit přímo monitorovat patologický proces, a tím kontrolovat účinnost léčby a dokonce i personalizovat léčebné plány.
Po letech experimentování se Kathuriův tým stal jedním z prvních na světě , kdo vyvinul víceregionální mozkový organoid (MRBO). Nejprve kultivovali neurony z různých oblastí lidského mozku spolu se základními krevními cévami v oddělených kultivačních miskách. Tyto oblasti byly poté spojeny pomocí proteinu „biologického superlepidla“, což umožnilo tkáním propojit se a vzájemně interagovat.
V důsledku toho začnou oblasti mozku generovat synchronizovanou elektrickou aktivitu a vytvářejí jednotnou síť. Výzkumný tým také pozoroval počáteční výskyt hematoencefalické bariéry. Jedná se o vrstvu buněk obklopujících mozek, která pomáhá kontrolovat, které látky mohou do mozku vstoupit.
Nové možnosti v léčbě neurologických onemocnění.
Ačkoli je MRBO mnohem menší než skutečný lidský mozek, obsahuje pouze 6–7 milionů neuronů ve srovnání s desítkami miliard u dospělého. Vzhledem k tomu, že asi 80 % buněk je charakteristických pro raný vývoj plodu, tyto modely nabízejí nebývalé možnosti analýzy.
Podle výzkumného týmu Univerzity Johnse Hopkinse by se MRBO mohly používat k testování léků na lidských modelech namísto na zvířatech. V současné době selhává v klinických studiích fáze 1 85–90 % léků a u léků na neurologická onemocnění dosahuje tato míra až 96 %, a to především proto, že preklinická studie se spoléhají primárně na myši nebo jiné zvířecí modely.
Přechod na testování MRBO by mohl pomoci urychlit pokrok a zlepšit míru úspěšnosti.
„Alzheimerova choroba, autismus a schizofrenie postihují celý mozek, nejen konkrétní oblast. Pokud pochopíme, co se děje v raných fázích vývoje mozku, možná budeme schopni najít zcela nové léčebné cíle,“ uvedla výzkumnice Annie Kathuria.
Odborníci považují tento výzkum za zásadní průlom v moderním biomedicínském inženýrství a neurovědě. Od komplexních modelů organoidů se vědci mohou posunout k personalizované diagnostice a léčbě, kde má každý pacient vytvořen jedinečný model mozku, který přesně posoudí účinky léků.
Kromě toho budoucí potenciál zahrnuje rozhraní mezi mozkem a počítačem a dokonce i nový směr umělé inteligence založený na biologických organoidech.
Zdroj: https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm
Komentář (0)