Naučnici američkog Univerziteta Wisconsin-Madison uspjeli su napraviti prvo funkcionalno 3D štampano moždano tkivo, koje je sposobno odražavati stvarni razvoj i povezanost ljudskog moždanog tkiva.
Neuronaučnik Su-Chun Zhang, jedan od autora studije vezane za navedeni uspjeh, hvali tu inovaciju, predviđajući njen transformativni potencijal u biologiji matičnih stanica i neuronauke, s ciljem produbljivanja našeg razumijevanja neuroloških poremećaja kao što su Alzheimerova i Parkinsonova bolest. Rezultati tog istraživanja objavljeeni su u časopisu Cell Stem Cell.
Budući da možemo ispisati tkivo prema dizajnu, možemo imati definiran sistem za promatranje kako funkcionira naša ljudska moždana mreža. Možemo vrlo specifično promatrati kako živčane stanice međusobno razgovaraju pod određenim uvjetima, pojašnjava Zhang.
Bez potrebe za specijaliziranom opremom
Za razliku od prethodnih pokušaja, nova metoda zaobilazi potrebu za specijaliziranom opremom za bio-ispis, nudeći stoga pristup toj metodi mnogim drugim laboratorijima. Štampano tkivo, koje se lako održava i kompatibilno je sa standardnom laboratorijskom opremom, predstavlja put za istraživanje zamršene komunikacije moždanih stanica.
Zhang naglašava važnost modeliranja živih ljudskih živčanih tkiva za sveobuhvatne studije moždanih mreža, s obzirom na nedostatke životinjskih modela. Prevladavajući prethodne prepreke, američki naučnici su usvojili izraadu horizontalnih slojeva neurona unutar mekšeg medija od gela, olakšavajući tako formiranje neuronskih mreža nalik prirodnim moždanim obrascima.
Čak i kada smo ispisali različite stanice koje pripadaju različitim dijelovima mozga, one su i dalje mogle međusobno razgovarati na vrlo poseban i specifičan način, ističe Zhang.
Anatomska i funkcionalna vjernost obrascima ljudskog mozga
Uspjeh američkih naučnika leži u sposobnosti tkiva da održi strukturni integritet dok istovremeno omogućuje sazrijevanje neurona i međustaničnu komunikaciju. Zhang primjećuje sposobnost ispisanog tkiva da potiče specifične interakcije stanica koje su ključne za razumijevanje mrežnih funkcija.
Repliciranjem moždanih regija poput cerebralnog korteksa i strijatuma, ispisano tkivo pokazuje anatomsku i funkcionalnu vjernost obrascima ljudskog mozga. Iako nije u mogućnosti usmjeravati zrele neurone ili replicirati moždane organoidne strukture, nova metoda nudi preciznu kontrolu stanica, nadopunjujući postojeće istraživačke puteve.
Ambicije američkog tima proširuju se na usavršavanje njihovog pristupa za stvaranje specijaliziranijih moždanih tkiva s usmjerenim rastom stanica.
