Harvardo universiteto kamieninių ląstelių ir regeneracinių biologų komanda, dirbdama su kolegų trijule iš Plačiojo MIT instituto ir Harvardo, sukūrė tai, ką jie vadina chimeroidais – funkcinius organoidus su keliomis ląstelių linijomis.
Jų darbas publikuojamas žurnale Gamta. Aparna Bhaduri iš Kalifornijos universiteto Los Andžele tame pačiame žurnalo numeryje paskelbė „News & Views“ straipsnį, paaiškina, kodėl jų išvados gali paskatinti naujas smegenų tyrimų kryptis.
Ankstesni tyrimai parodė, kad žmogaus smegenys yra per sudėtingos, kad būtų galima naudoti kitas rūšis, pavyzdžiui, šimpanzes, kaip tyrimų modelius. Mokslininkai ieško kitų būdų, kaip išspręsti šią problemą. Vienas iš dalinių sprendimų yra organoidai – į organus panašios struktūros, auginamos naudojant pluripotentines kamienines ląsteles.
Ankstesnėmis pastangomis tyrėjų grupės savo laboratorijose išaugino veikiančius į smegenis panašius organus, naudodamos šį metodą, ir naudojo organelius, kad sužinotų daugiau apie tai, kaip vystosi smegenys, kas nutinka, kai viskas klostosi ne taip, ir kaip gydymas gali padėti spręsti negalavimus.
Tačiau vienas ryškus šio požiūrio trūkumas buvo nesugebėjimas juos panaudoti tiriant, kaip genetika veikia smegenų vystymąsi arba kaip smegenys reaguoja į gydymą. Šiomis naujomis pastangomis tyrėjų komanda rado galimą būdą išspręsti šią problemą.
Argumentuodama, kad auginant vieną smegenų organoidą arba jo dalį, pvz., žievę, su skirtingų žmonių ląstelių linijomis būtų sukurtas organoidas su skirtingais genais, chimerinio organoido tipas, komanda nusprendė rasti būdas tai pasiekti.
Po daugybės eksperimentų mokslininkai pasiekė norimų rezultatų, gaudami pluripotentines kamienines ląsteles iš kelių asmenų – šiuo atveju iš penkių žmonių. Jie panaudojo ląsteles organoidų augimo procesui pradėti, diferencijuodami jas, kad išaugtų į norimą neuronų pirmtakų ląsteles.
Tada jie suskaidė kiekvieną iš ikiorganoidinio audinio mėginį į kelias dalis, o paskui juos visus sumaišė, leisdami rezultatams išaugti į kelių ląstelių linijų organoidą, kurį jie vadina chimeroidu. DNR ir RNR tyrimai parodė, kad chimeroidas išaugo į daugelio ląstelių linijų organoidą.
Tada mokslininkų grupė paveikė kelis savo chimeroidus su etilo alkoholiu, kad sužinotų, kaip jis paveikė skirtingų žmonių ląstelių nervinį augimą, ir nustatė skirtumus, rodančius, kad alkoholio vartojimas gali skirtingai paveikti žmonių smegenis, priklausomai nuo jų genetinės sandaros.
Grupė įtaria, kad daugybę naujų tyrimų atliks daugelis kitų grupių, naudodamos savo metodą, kad palygintų smegenų reakciją pagal skirtingus scenarijus, kuriuose skiriasi tik genetika.