Ratman: menselijke hersencellen gekweekt in ratten

Wetenschappers hebben menselijke hersencellen getransplanteerd in de hersenen van babyratten, waar de cellen groeiden en verbindingen vormden.

Het maakt deel uit van een poging om de ontwikkeling van het menselijk brein en ziekten die deze meest complexe organen aantasten beter te bestuderen, wat ons maakt tot wie we zijn, maar dat lange tijd in mysterie is gehuld.

"Veel aandoeningen zoals autisme en schizofrenie zijn waarschijnlijk uniek menselijk", maar "het menselijk brein is zeker niet erg toegankelijk geweest", zei Dr. Sergiu Pasca, senior auteur van een studie die het werk beschrijft en woensdag gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

Benaderingen waarbij geen weefsel uit het menselijk brein wordt gehaald, zijn "veelbelovende manieren om deze aandoeningen aan te pakken."

Het onderzoek bouwt voort op de resultaten van het team vorig werk het creëren van "organoïden" in de hersenen, kleine structuren die lijken op menselijke organen die ook zijn gemaakt om te vertegenwoordigen anderen zoals levers, nieren, prostaat of belangrijke delen daarvan.

Om de hersenorganoïden te maken, hebben wetenschappers van Stanford University menselijke huidcellen omgevormd tot stamcellen en ze vervolgens overgehaald om verschillende soorten hersencellen te worden. Die cellen vermenigvuldigden zich vervolgens om organoïden te vormen die lijken op de hersenschors, de buitenste laag van het menselijk brein, die een sleutelrol speelt in zaken als geheugen, denken, leren, redeneren en emoties.

Wetenschappers transplanteerden die organoïden in rattenpups van 2 tot 3 dagen oud, een stadium waarin hersenverbindingen zich nog steeds vormen. De organoïden groeiden zo dat ze uiteindelijk een derde van de hersenhelft van de rat bezetten waar ze waren geïmplanteerd. Neuronen van de organoïden vormden werkende verbindingen met circuits in de hersenen.

Menselijke neuronen zijn eerder bij knaagdieren getransplanteerd, maar over het algemeen bij volwassen dieren, meestal muizen. Pasca, een professor psychiatrie aan de Stanford School of Medicine, zei dat dit de eerste keer is dat deze organoïden in vroege rattenhersenen zijn geplaatst, waardoor "de meest geavanceerde menselijke hersencircuits ooit zijn gebouwd van menselijke huidcellen en een demonstratie dat geïmplanteerde menselijke neuronen kunnen het gedrag van een dier beïnvloeden.”

Om een ​​praktisch gebruik van deze benadering te onderzoeken, transplanteerden wetenschappers organoïden in beide zijden van de hersenen van een rat: één gegenereerd uit de cellen van een gezond persoon en een andere uit de cellen van een persoon met het Timothy-syndroom, een zeldzame genetische aandoening geassocieerd met hartproblemen en autismespectrum wanorde.

Vijf tot zes maanden later zagen ze effecten van de ziekte gerelateerd aan de activiteit van de neuronen. Er waren verschillen in de elektrische activiteit van de twee partijen, en de neuronen van de persoon met het Timothy-syndroom waren veel kleiner en ontkiemen niet zoveel extensies die input van nabijgelegen neuronen oppikken.

Lees hier het hele verhaal ...