Nova študija kaže, da bi lahko "mini možgani" pospešili razvoj zdravljenja Alzheimerjeve bolezni

Raziskovalec Univerze v Saskatchewanu (USask) z inovativno novo metodo ustvarja miniaturne psevdoorgane iz matičnih celic za diagnosticiranje in zdravljenje Alzheimerjeve bolezni.

Ko je dr. Tyler Wenzel, doktor znanosti, prvič prišel na idejo o ustvarjanju miniaturnih možganov iz matičnih celic, si ni predstavljal, kako uspešne bodo njegove stvaritve. Zdaj bi lahko Wenzelovi "mini možgani" revolucionarno spremenili način diagnosticiranja in zdravljenja Alzheimerjeve bolezni in drugih možganskih bolezni.

»Nikoli v najdivjih sanjah si nismo mislili, da bo naša nora ideja delovala,« je dejal. »Te [mini možgane] bi lahko uporabili kot diagnostično orodje, narejeno iz krvi.«

Wenzel, podoktorski sodelavec na oddelku za psihiatrijo Medicinske fakultete, je pod vodstvom dr. Darrella Mussa razvil idejo o "mini možganih" – ali, bolj formalno, edinstvenem modelu možganskega organoida.

Človeške matične celice je mogoče spremeniti v skoraj katero koli drugo celico v telesu. Wenzelu je z uporabo matičnih celic, odvzetih iz človeške krvi, uspelo ustvariti miniaturni umetni organ – velik približno tri milimetre, ki vizualno spominja na košček žvečilnega gumija, ki ga je nekdo poskušal ponovno zgladiti.

Ti "mini možgani" nastanejo z ustvarjanjem matičnih celic iz vzorca krvi, nato pa se te matične celice pretvorijo v delujoče možganske celice. Uporaba majhnih sintetičnih organoidov za raziskave ni nov koncept, vendar so "mini možgani", razviti v Wenzlovem laboratoriju, edinstveni. Kot je opisano v Wenzlovem članku v reviji Frontiers of Cellular Neuroscience, možgani v njegovem laboratoriju sestavljajo štiri različne vrste možganskih celic, medtem ko večino možganskih organoidov sestavljajo samo nevroni.

Med testiranjem so Wenzelovi "mini-možgani" natančneje odražali možgane odraslih ljudi, kar je omogočilo podrobnejše študije odraslih nevroloških stanj, kot je Alzheimerjeva bolezen.

In za tiste "mini možgane", ustvarjene iz matičnih celic ljudi z Alzheimerjevo boleznijo, je Wenzel ugotovil, da umetni organ kaže Alzheimerjevo patologijo - le v manjšem obsegu.

»Če se matične celice lahko razvijejo v katero koli celico v človeškem telesu, se je postavilo vprašanje: 'Ali lahko ustvarimo nekaj, kar je podobno celotnemu organu?'« je dejal Wenzel. »Medtem ko smo to razvijali, sem imel noro idejo, da če bi bili to dejansko človeški možgani, če bi imel pacient bolezen, kot je Alzheimerjeva bolezen, in bi mi vzgojili 'mini možgane', bi potem teoretično ti majhni možgani imeli Alzheimerjevo bolezen.«

Wenzel je opozoril, da ima ta tehnologija potencial, da spremeni način zagotavljanja zdravstvene oskrbe ljudem z Alzheimerjevo boleznijo, zlasti na podeželju in v oddaljenih skupnostih. Ta pionirska raziskava je že prejela podporo Kanadskega združenja za Alzheimerjevo bolezen.

Če Wenzel in njegovi kolegi lahko ustvarijo zanesljiv način za diagnosticiranje in zdravljenje nevroloških bolezni, kot je Alzheimerjeva bolezen, z uporabo le majhnega vzorca krvi – ki ima relativno dolg rok trajanja in ga je mogoče poslati s kurirjem – namesto da bi morali pacienti potovati v bolnišnice ali specializirane klinike, bi to lahko znatno prihranilo vire zdravstvenega varstva in zmanjšalo breme za paciente.

"Teoretično, če to orodje deluje tako, kot mislimo, bi lahko preprosto poslali vzorec krvi iz La Locheja ali La Rongeja na univerzo in vam tako postavili diagnozo," je dejal.

Začetni dokaz koncepta "mini možganov" je bil izjemno spodbuden - kar pomeni, da je naslednji korak za Wenzela razširitev testiranja na večji bazen pacientov.

Raziskovalce zanima tudi razširitev obsega svojih raziskav mini možganov. Če bodo lahko potrdili, da mini možgani natančno odražajo druge možganske bolezni ali nevrološka stanja, bi jih lahko uporabili za pospešitev diagnoze ali testiranje učinkovitosti zdravil pri bolnikih, je dejal Wenzel.

Wenzel je kot primer navedel dolge čakalne dobe pri psihiatru v Saskatchewanu. Če bi lahko "mini možgane" uporabili za testiranje, kateri antidepresiv najbolje deluje pri depresivnem bolniku, bi to lahko znatno skrajšalo čas, potreben za obisk zdravnika in pridobitev recepta.

"Mini možgani" v petrijevki - ko so ustvarjeni iz matičnih celic ljudi z Alzheimerjevo boleznijo, organoidi kažejo Alzheimerjevo patologijo, le v manjšem obsegu. Avtor fotografije: USask/David Stobbe.

Wenzel, nekdanji učitelj naravoslovja v srednji šoli, ki se je podal v svet raziskovanja in akademskega sveta, je dejal, da ga pri njegovem delu navdušuje "bistvo raziskovanja" – oblikovanje hipoteze in približevanje njenemu preizkusu v eksperimentu.

Osupljiv uspeh začetnih "mini možganov" je bil tako presenetljiv, da je Wenzel priznal, da ga še vedno ne more povsem dojeti.

»Še vedno ne morem verjeti, a hkrati je neverjetno motivacijsko, da se je zgodilo kaj takega,« je dejal Wenzel. »To mi daje nekaj, za kar mislim, da bo vplivalo na družbo in prineslo resnično razliko ter ustvarilo spremembe... ima potencial, da spremeni medicinsko krajino.«

Rezultati dela so podrobno opisani v članku, objavljenem v reviji Frontiers in Cellular Neuroscience.