Hjernesygdomsforskning: Dyr ude, minihjerner ind?
Hjernesygdomsforskning: Dyr ude, minihjerner ind?
Anonim

Vores hjerne er et komplekst, mystisk, sart organ. Af denne grund bruger vi aldrig levende menneskelige hjerner til at teste nye kemikalier eller lægemidler, der en dag kan behandle hjernesygdomme som Alzheimers, Parkinsons eller autisme. Det er dyrt, tidskrævende og moralsk tvivlsomt at få et levende, åndende menneske til at indtage et eksperimentelt lægemiddel eller underkaste sig en operation kun for videnskabens skyld. Men hvad nu hvis der var en måde at teste, hvordan vores hjerner reagerede i disse eksperimenter uden de skadelige bivirkninger?

Forskere fra Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health udviklede "mini-hjerne" lavet af neuroner og stamceller til netop dette formål. De siger, at hjernens funktion er begrænset, men at proceduren er solid nok til at blive replikeret i større skala – måske nok til at erstatte de tusindvis af dyr, der bruges til neurologiske tests i USA. De planlægger at diskutere deres forskning på konferencen American Association for the Advancement of Science i Washington, D.C. den 12. februar.

"Femoghalvfems procent af de lægemidler, der ser lovende ud, når de testes i dyremodeller, mislykkes, når de først er testet på mennesker med stor bekostning af tid og penge," sagde studieleder Dr. Thomas Hartung, Doerenkamp-Zbinden professor og formand for evidensbaseret toksikologi på Medicinskolen, i en pressemeddelelse. "Mens gnavermodeller har været nyttige, er vi ikke 150-punds rotter. Og selvom vi heller ikke er cellebolde, kan du ofte få meget bedre information fra disse cellebolde end fra gnavere."

Hartung og hans kolleger hentede stamcellerne til deres minihjerne fra donorer med en række genetiske baggrunde og sygdomme. De tog derefter fibroblastprøver (celler, der skaber kollagen og andre typer fibre) fra disse donorer og forvandlede dem til pluripotente stamceller, i det væsentlige omprogrammerede voksne celler, der omprogrammeres til en embryonal stamcelle. Disse blev stimuleret til at vokse ind i hjerneceller.

Disse minihjerner lever op til deres navn. Med en længde på omkring 350 mikrometer er de omtrent på størrelse med en stueflues øje. Ved denne størrelse skabte forskerne hundredtusindvis af hjerner - 100 kunne nemt vokse inde i en enkelt petriskål. Minihjernerne blev dyrket i to måneder, indtil de blev til neuroner og de støtteceller, der var nødvendige for at skabe myelin, som gør det muligt for neuroner at kommunikere med hinanden.

Da de havde fået de celler, de havde brug for, så forskerne, da deres hjerner begyndte at vise tegn på elektrisk aktivitet, hver gang der blev givet testmedicin. (Dette blev målt ved at placere elektroder omkring hjernen.)

Hartung siger, at minihjernerne hverken er den første eller versionen af ​​en hjerne, men de er den mest standardiserede. "Når man tester medicin," sagde han, "er det bydende nødvendigt, at de celler, der undersøges, er så ens som muligt for at sikre de mest sammenlignelige og nøjagtige resultater."

Hartung er lige nu i gang med at få patent på minihjernerne og håber at have dem inde i så mange laboratorier som muligt inden for et år. Hvis alt går vel, siger han, vil vi være i stand til at "erstatte dyreforsøg i stor skala."

Populær af emne.