Uzgoj djelotvorne krvno-moždane barijere

Osoblje za mozak i ponašanje

Istraživači koje je 2016. vodio mladi istraživač BBRF-a Ethan Lippmann, izvijestili su da su uspjeli "izgraditi" krvožilno tkivo koje funkcionira poput ključne zaštitne membrane mozga, nazvane krvno-moždana barijera. Pregrada djeluje poput selektivnog sita, zadržavajući velike molekule, uključujući bakterije, izvan mozga i kičmene tekućine, ali dopuštajući ulazak kisika, glukoze i drugih vitalnih tvari.

Rad, izveden na Sveučilištu Vanderbilt i objavljen 14. veljače 2019. u Izvještajima o matičnim stanicama, trebao bi pomoći ubrzanju prevođenja znanstvenih ideja u istraživanje mozga.

Iako su u prošlosti uzgajane dvodimenzionalne kulture moždanih stanica, ovo je prvi put da je stvoren trodimenzionalni model koji funkcionira poput ljudske krvno-moždane barijere. Model je uzgojen iz stanica uzorkovanih iz ljudske vaskulature koje se potiču na ponovni razvoj kao specijalizirani tip stanica koji je osnova krvno-moždane barijere. Zatim se sastave u trodimenzionalnu matricu koja funkcionira poput skele.

Tehnika reprogramiranja stanica, koju su pioniri istraživali mozak BBRF-ovi korisnici i drugi tijekom posljednjeg desetljeća, naziva se iPSC, što znači tehnologija "induciranih pluripotentnih matičnih stanica". Ima mnogo primjena u medicini, osobito u stvaranju različitih vrsta "organoida" - živih trodimenzionalnih kultura stanica koje su nagovorene da se ponovno razviju kao tipovi stanica specifični za različite tjelesne organe. Jedan obećavajući put naprijed u ispitivanju lijekova i istraživanju bolesti leži u stvaranju organoidnih modela ljudskih organa, kako bi se utvrdila učinkovitost i djelotvornost lijekova.

Iako su istraživači eksperimentirali s rudimentarnim moždanim organoidima, nova metoda za ponovno stvaranje struktura koje imaju ulogu ljudske krvno-moždane barijere, ako se ugrade u moždane organoide, znanosti će donijeti veliki korak bliže stvaranju "mozga u jelu" koji će vjerno repliciraju i strukturu i funkciju stvarnog ljudskog mozga ili njegovih dijelova.

Dupliciranje endotelne barijere u moždanim organoidima je presudno, jer mozak mora biti zaštićen od tvari u krvi.

Krvno-moždana barijera razvija "curenje" kod određenih bolesti, uključujući određene neurološke bolesti, uključujući ALS i epilepsiju. Također je propusniji kada upala u tijelu dosegne visoku razinu. To može biti jedan od načina na koji upalne molekule ulaze u mozak i narušavaju normalnu funkciju, na primjer kod multiple skleroze.