„Živé“ mini modely

Miniaturním orgánům, které vědci pěstují v laboratořích z indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC), se odborně říká organoidy. Jsou to malé trojrozměrné tkáňové kultury pěstované v laboratorních miskách. Buňky iPSC se můžou vyvinout v jakýkoli typ buněk v těle. Jsou v lidských embryích, z etického hlediska se však odebírají dospělým ze vzorků kůže nebo krve a pak se převádějí do embryonálního stavu. Díky organoidům získávají výzkumníci poznatky o vývoji orgánů a jejich reakci na léčbu a léky. Již dříve se jim podařilo „vypěstovat“ mini srdíčko nebo slzné kanálky, kterým skutečně tekly slzy. Dokonce i mozkové organoidy, které vysílaly vlny jako předčasně narozené dítě. Nyní bylo na řadě pozorovat a zkoumat vývoj očí…

Mozky s „očima“

Tým výzkumníků z Univerzitní nemocnice v Düsseldorfu pod vedením odborníka na organoidy J. Gopalakrishnana vyvinul technologii na přeměnu kmenových buněk na nervovou tkáň. Pokud jde o oči, nejdříve pěstovali pouze samostatné zrakové buňky. Ve svém posledním výzkumu se zaměřili na možnost vývoje oční struktury v rámci mini mozku a svou metodu tomu přizpůsobili. Z buněk se nejdříve vyvinuly mozky a v nich po třiceti dnech oční pohárky, které po padesáti dnech dozrály. Oční pohárky předcházejí vývoji sítnice a hrají zásadní roli pro pochopení vzniku vrozených očních vad. Vývoj laboratorních „očí“ odpovídal vývoji očí u embryí. Tým vypěstoval 314 mozkových organoidů. Oční pohárky se vyvinuly u téměř tří čtvrtin z nich. Obsahovaly buňky sítnice propojené s mozkovou tkání. Mini mozkové oči reagovaly na světlo, měly rohovku a čočku.

Využití v praxi

„Naše práce poukazuje na pozoruhodnou schopnost mozkových organoidů vytvářet primitivní smyslové struktury, které jsou citlivé na světlo a ukrývají typy buněk podobné těm, které se nacházejí v těle," uvedl Gopalakrishnan ve svém prohlášení. „Tyto organoidy mohou pomoci při studiu interakcí mezi mozkem a okem během vývoje embrya, při modelování vrozených poruch sítnice a při vytváření typů buněk sítnice specifických pro pacienty pro personalizované testování léků a transplantační terapie.“ Vědecký tým věří, že se jim podaří tyto oční pohárky udržet při životě po delší dobu, aby je mohli dál zkoumat a využít pro výzkum léčení očních vad. Výsledky své práce zveřejnili v odborném lékařském časopise Cell Stem Cell.

Zdroje: www.sciencealert.com, www.livescience.com, www.smithsonianmag.com