Možgani in a dish

In vitro modeli razvijajočih se človeških možganov, kot so na primer možganski organoidi in sferoidi, ponujajo številne možnosti za raziskovanje tako razvoja kot tudi bolezni centralnega živčevja. Raziskovalke in raziskovalci iz različnih ameriških znanstvenih ustanov so opravili  bširno študijo celičnih kultur človeških možganov. Zanimalo jih je, do katere mere organoidi zares poustvarijo kompleksno zgradbo možganov človeka.

Tovrstne organoide običajno imenujemo možgani v petrijevki. Pravzaprav pa gre zgolj za celično kulturo, sestavljeno podobno kot možgansko tkivo. Izvira iz skupka pluripotentnih živčnih celic. Ta se razvija v kulturo različnih vse bolj specializiranih vrst celic, podobnih tistim, ki v človeških možganih opravljajo različne naloge. Njihov razvoj usmerjajo intrinzične oziroma genetske lastnosti pluripotentnih celic in zunanji dejavniki, katerim jih izpostavimo.

V študiji so analizirali izražanje genov v več kot 80 tisoč posameznih celicah, izoliranih iz 31 različnih miniaturnih človeških možganov iz petrijevke. Ugotovljeno je bilo, da so kulture možganskih celic v šestih mesecih sposobne razviti 10 vrst celic, ki sestavljajo možgane človeka. Med drugim so nastali astrociti, celice možganske skorje in celice očesne mrežnice. Slednje se sicer nahajajo v notranjosti očesnega zrkla, kjer prestrezajo vidno svetlobo, vendar funkcionalno prav tako predstavljajo del osrednjega živčevja človeka.

Ker tudi možganski organoidi lahko razvijejo fotosenzitivne celice, to pomeni, da so zmožni zaznavanja vidne svetlobe. Zato bo v prihodnje mogoče preizkušati, kako se nevronske povezave znotraj možganskih organoidov odzovejo in prilagodijo na senzorično stimulacijo z uporabo fiziološkega svetlobnega dražljaja. V študiji je bilo namreč ugotovljeno tudi, da je v devetih mesecih organoid zmožen razviti precej kompleksne in zrele lastnosti. Med drugim se v njem razvije gost preplet dendritičnih trnov in tudi spontano aktivne nevronske mreže.

Organoidove kompleksne, ne pa tudi zrele lastnosti ima Maja.