Chimérické mozkové modely mohou pomoci překlenout propast mezi studiemi na zvířatech a lidskými neurologickými poruchami

Specializovaný model používaný vědci se stává cenným nástrojem pro studium vývoje lidského mozku, nemocí a potenciálních ošetření, podle týmu vědců na Rutgers University-New Brunswick.

Tyto laboratorní nástroje, známé jako chimérické mozkové modely, poskytují jedinečný způsob, jak porozumět funkcím lidského mozku v životním prostředí, což může vést k novým a lepším terapiím pro Poruchy mozkuVědci uvedli v a Přezkum článku v Neuron.

Vědci vytvářejí modely přesazováním lidských mozkových buněk utracených z kmenové buňky do mozku zvířat, jako jsou myši, vytvářejí směs mozkových buněk člověka a zvířat ve stejném mozku. Toto prostředí je blíže složitosti živého lidského mozku, než co lze simulovat ve studii Petriho misky.

„Tyto chimérické modely se staly neocenitelnými nástroji pro výzkum neurovědy,“ řekl Peng Jiang, docent na Katedře buněčné biologie a neurověd v Rutgers School of Arts and Sciences a odpovídající autor recenze. „Pozorováním lidské buňky V aktivním prostředí živého mozku můžeme lépe porozumět tomu, jak se vyvíjejí lidské nervové buňky a jak mohou hrát roli v neurologických poruchách. “

Jiang a jeho tým se vyvíjejí a používají chimérické mozkové modely téměř deset let. On a další členové laboratoře se zaměřují na studium lidského nervového vývoje a neurologických poruch pomocí těchto modelů. Vytvořili lidské myší chimérické mozkové modely pro zkoumání podmínek, jako je Downův syndrom, Porucha autistického spektra a Alzheimerova choroba.

Chimérické mozkové modely byly v neurovědě výkonným nástrojem již několik desetiletí, ale nedávné pokroky výrazně zlepšily jejich přesnost a dopad, řekl Jiang.

Společný první autoři, doktorská studentka Ava Papetti a postdoktorandský spolupracovník Mengmeng Jin, uvedl, že vytvoření chimérických mozkových modelů s lidským a mozkem poskytlo nové poznatky o jedinečných rysech lidských nervových buněk a jejich rolí v různých neurologických podmínkách.

Mezi kritickými nálezy patří objevy o jedinečných funkcích lidských mozkových buněk známých jako neurony a glia, neuronální buňky v nervovém systému, které podporují, chrání a vyživují neurony. Tyto mozkové buňky byly nalezeny v experimentech s využitím chimérických modelů, aby se chovaly odlišně od svých protějšků myší a nabízely potenciální stopy do vyšších kognitivních funkcí, které lidi odlišují od jiných druhů.

V dalším důležitém předběžném předstihu, který umožňují speciální modely, vědci identifikovali specifické buněčné změny spojené s poruchami autistického spektra a nabízejí hlubší pochopení základních mechanismů stavu.

Chimérické modely také pomohly vědcům odhalit aspekty Alzheimerovy choroby, které ovlivňují lidské mozkové buňky, ale nikoli myší buňky. Jiang uvedl, že zjištění zdůrazňují důležitost studia lidských neuronů a glií v prostředí živého mozku, aby se plně porozumělo základních mechanismům onemocnění. Může také vést výzkumné pracovníky k rozvoji efektivní léčby, řekl.

Podle Jiang byl pokrok v léčbě neurologických poruch stymován rozdíly mezi lidmi a jinými zvířaty. Pochopení a léčba neurologických poruch, jako je Alzheimerova choroba, bylo obtížné, částečně proto, že mnoho léčebných postupů, které se zdají účinné u zvířecích modelů, se na člověka dobře nepřekládá.

„Tradiční zvířecí modely, jako jsou myši, jsou cenné a nápomocné v Neurovědní výzkumAle existuje mezera, protože nemohou plně zachytit biologické složitosti lidských mozkových buněk, “řekl Jiang.

Zaměstnávání chimérických mozkových modelů nabízí slibný způsob řešení problému.

„Vytvořením chimérních mozkových modelů s lidským a mozkem získává přesnější pohled na lidský mozek Vývoj, kognitivní funkce a jak postupují neurologická onemocnění, “řekl Jiang.

Mezi další vědci Rutgers přispívající k přezkumu patřili doktorští studenti Ziyuan MA a Alessandro Stillitano. Všichni jsou s ministerstvem buněčné biologie a neurovědy.