Het bestuderen van het zenuwstelsel van hogere dieren is een buitengewoon moeilijke taak. Vooral als het gaat om onderzoek naar het menselijk brein. Het is zeer zeldzaam om het benodigde materiaal te verkrijgen. Onlangs hebben neurofysiologen echter vrij goed geleerd om met stamcellen om te gaan, en dankzij dit is een groep experts van de Tufts University in Massachusetts uitgegroeid tot een van de meest geavanceerde biologische neurale netwerken tot nu toe.
Volgens de redactie van ACS Biomaterials Science & Engineering is het nieuwe werk gebaseerd op het vorige, waarin wetenschappers die de neuronen van knaagdieren bestuderen, met succes een 3D-model van de hersenen hebben laten groeien. Om dit te doen, gebruikten ze geïnduceerde pluripotente stamcellen, die het mogelijk maakten om een verscheidenheid aan weefselculturen te creëren, waaronder niet alleen gewone neuronen, maar ook astrogliale cellen, die in interactie met elkaar een neuraal netwerk vormden. Volgens een van de auteurs van het werk, David Kaplan,
Kunstmatig gekweekte cellen en weefsels van een neuraal netwerk.
De nieuwe aanpak is gebaseerd op het creëren van een "scaffold" in de vorm van fibrine en fibrinogeen filamenten waarlangs de cellen worden verdeeld. Dit maakt het mogelijk om pluripotente stamcellen direct te integreren in een driedimensionaal construct, waarbij de vroege stadia van neurale differentiatie worden omzeild, waardoor langlevende culturen worden verkregen.
De nieuwe methode voor het creëren van neurale netwerken kan niet alleen worden gebruikt voor een meer gedetailleerde studie van de neurofysiologische kenmerken van het organisme, maar ook voor het identificeren van biomarkers van neurodegeneratieve ziekten in vroege stadia, wat op zijn beurt zal bijdragen aan een vroege diagnose en de ontwikkeling van nieuwe behandelmethoden. Met een verdere verbetering van de technologie sluiten experts de mogelijkheid niet uit om doelcellen te creëren voor geneesmiddelen tegen neurodegeneratieve hersenziekten. En dit zal de productie van medicijnen verder versnellen.
Vladimir Kuznetsov
Promotie video:
