Nova študija prikazuje 'mini možgane', ki bi lahko pospešili razvoj zdravljenja Alzheimerjeve bolezni

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

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

»Niti v najbolj norih sanjah si nismo mislili, da bo naša nora ideja delovala,« je dejal. "Te [mini možgane] je mogoče uporabiti kot diagnostično orodje, ustvarjeno iz krvi."

Wenzel, podoktorski sodelavec na Oddelku za psihiatrijo Medicinske fakultete, je pod vodstvom dr. Darrella Mussa, Ph. D.

Človeške matične celice je mogoče manipulirati, da postanejo skoraj katera koli druga celica v telesu. Z izvornimi celicami, vzetimi iz človeške krvi, je Wenzel uspel ustvariti miniaturni umetni organ - približno tri milimetre velik, ki vizualno spominja na kos žvečilnega gumija, ki ga je nekdo spet poskušal zgladiti.

Ti "mini možgani" so ustvarjeni z ustvarjanjem matičnih celic iz vzorca krvi in nato pretvorbo teh matičnih celic v delujoče možganske celice. Uporaba majhnih sintetičnih organoidov za raziskave ni nov koncept, vendar so "mini možgani", razviti v Wenzelovem laboratoriju, edinstveni. Kot je opisano v Wenzelovem članku v reviji Frontiers of Cellular Neuroscience, so možgani iz njegovega laboratorija sestavljeni iz štirih različnih vrst možganskih celic, medtem ko je večina možganskih organelov sestavljena samo iz nevronov.

Pri testiranju Wenzelovi "mini možgani" natančneje odražajo možgane odraslega človeka, kar omogoča podrobnejše študije nevroloških stanj pri odraslih bolnikih, kot je Alzheimerjeva bolezen.

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

"Če lahko matične celice postanejo katera koli celica v človeškem telesu, se postavlja vprašanje: 'Ali lahko ustvarimo nekaj, kar spominja na cel organ?'," je dejal Wenzel. "Medtem ko smo to razvijali, sem imel to noro idejo, da če bi bili to res človeški možgani, če bi bolnik imel bolezen, kot je Alzheimerjeva bolezen, in bi mu vzgojili 'mini možgane', potem bi teoretično ti majhni možgani imeli Alzheimerjevo bolezen.".

Wenzel je opozoril, da lahko ta tehnologija spremeni način zagotavljanja zdravstvene oskrbe ljudem z Alzheimerjevo boleznijo, zlasti v podeželskih in oddaljenih skupnostih. To prelomno raziskavo je že podprlo Kanadsko društvo za Alzheimerjevo bolezen.

Če lahko Wenzel in njegovi sodelavci ustvarijo zanesljiv način za diagnosticiranje in zdravljenje nevroloških bolezni, kot je Alzheimerjeva bolezen, z uporabo le majhnega vzorca krvi – ki ima sorazmerno dolg rok trajanja in ga je mogoče poslati po kurirju –, namesto da bi bolniki morali potovati v bolnišnicah ali specializiranih klinikah, lahko s tem bistveno prihranimo zdravstvene vire in zmanjšamo obremenitev bolnikov.

"Teoretično, če to orodje deluje tako, kot mislimo, da deluje, bi lahko le dobili vzorec krvi, ki bi ga poslali iz La Loche ali La Ronge na univerzo in vam tako postavili diagnozo," je dejal.

Začetni dokaz koncepta za "mini-možgane" je bil izjemno spodbuden - kar pomeni, da je naslednji korak za Wenzela razširitev testiranja na večji krog bolnikov.

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

Kot primer je Wenzel opozoril na dolge čakalne dobe za obisk psihiatra v Saskatchewanu. Če bi lahko "mini-možgane" uporabili za testiranje, kateri antidepresiv je najboljši za depresivnega bolnika, bi lahko bistveno skrajšali čas, potreben za obisk zdravnika in recept.

»Mini možgani« v petrijevki – ko so ustvarjeni iz izvornih celic ljudi z Alzheimerjevo boleznijo, organoidi kažejo Alzheimerjevo patologijo, le v manjšem obsegu. Zasluge: USask/David Stobbe.

Nekdanji srednješolski učitelj naravoslovja, ki se je preselil v svet raziskovanja in akademskega sveta, je Wenzel dejal, da ga pri njegovem delu navdušuje »bistvo raziskovanja« – postaviti hipotezo in se približati njenemu testiranju v eksperimentu..

Osupljiv uspeh začetnih "mini-možganov" je bil tako osupljiv, da je Wenzel priznal, da si še vedno ne more povsem vzeti glave.

"Še vedno ne verjamem, a je tudi neverjetno motivirajoče, da se je zgodilo kaj takega," je dejal Wenzel. "To mi daje nekaj, za kar mislim, da bo vplivalo na družbo in naredilo resnično spremembo ter ustvarilo spremembo... Ima potencial, da spremeni krajino medicine."

Ugotovitve so podrobno opisane v članku, objavljenem v reviji Frontiers in Cellular Neuroscience.