Najważniejsze
- •Naukowcy ze Stanford University wyhodowali ludzką tkankę nerwową w mózgach genetycznie zmodyfikowanych myszy, uzyskując pełną integrację z układem nerwowym zwierząt.
- •Z początkowych 100 tysięcy wstrzykniętych komórek po trzech miesiącach rozwinęło się około 4 mln neuronów, które utworzyły połączenia m.in. z rdzeniem kręgowym.
- •W przeszczepionej tkance zidentyfikowano m.in. rzadkie neurony von Economo, odgrywające kluczową rolę w badaniach otępienia czołowo-skroniowego.
- •Nowy model umożliwia badanie w żywym organizmie skutków niedotlenienia mózgu (np. w mózgowym porażeniu dziecięcym) oraz testowanie nowych terapii.
Naukowcy ze Stanford University wyhodowali w mózgach zmodyfikowanych myszy ludzką tkankę nerwową, która zintegrowała się z układem nerwowym zwierząt.
Naukowcy ze Stanford University wyhodowali w mózgach genetycznie zmodyfikowanych myszy ludzką tkankę nerwową, która zintegrowała się z układem nerwowym zwierząt. Wyniki badania opublikowano 18 września 2026 roku w czasopiśmie „Nature”. Autorzy przedstawili eksperyment jako nowy model do badania chorób neurologicznych.
Badacze wykorzystali nowo narodzone myszy, które urodziły się bez kory mózgowej i hipokampu. Wstrzyknęli do ich czaszek serię preparatów zawierających po około 100 tys. ludzkich komórek mózgowych. Po trzech miesiącach przeszczepiona tkanka rozwinęła się do około 4 mln neuronów. Zastąpiła część z około 14 mln brakujących komórek mysiego mózgu.
Ludzka tkanka połączyła się z układem nerwowym myszy
Ludzkie neurony nie pozostały odizolowane od organizmu zwierząt. Utworzyły połączenia z komórkami myszy, a część z nich połączyła się także z rdzeniem kręgowym. Według doniesień ludzka tkanka stanowiła ponad 90 proc. objętości kory mózgowej myszy i około połowy całkowitej objętości jej mózgowia. Różnica wynika z zastosowania odmiennych anatomicznych punktów odniesienia.
W przeszczepionej tkance naukowcy wykryli neurony von Economo, nazywane także neuronami wrzecionowatymi. To rzadki typ komórek wiązany między innymi z podejmowaniem decyzji i funkcjami społecznymi. Komórki te są szczególnie interesujące w badaniach otępienia czołowo-skroniowego, ponieważ należą do neuronów obumierających we wczesnych etapach tej choroby.
Zespół sprawdzał także reakcję ludzkich neuronów na niedotlenienie. W jednym z testów zwierzęta poddano pięciogodzinnej ekspozycji na brak tlenu. Badanie miało pomóc w ocenie podatności tkanki na uszkodzenia związane z niedotlenieniem w okresie ciąży lub porodu, które mogą mieć związek z mózgowym porażeniem dziecięcym.
Ograniczenia nowego modelu
Dotychczas naukowcy obserwowali ludzkie neurony głównie w hodowlach laboratoryjnych lub niewielkich implantach. Nowy model pozwala analizować ich rozwój w żywym organizmie połączonym z układem nerwowym. Jego ograniczeniem pozostaje jednak niedojrzałość komórek. Tkanka odpowiada etapowi około 20. tygodnia ludzkiej ciąży, dlatego nie odtwarza bezpośrednio procesów zachodzących w starzejącym się mózgu.
Kolejne prace będą musiały sprawdzić, czy model pozwoli wiarygodnie badać choroby neurodegeneracyjne oraz testować potencjalne terapie. Naukowcy będą też musieli uwzględnić różnice między rozwojem ludzkiej tkanki w organizmie myszy a jej rozwojem w ludzkim mózgu.
Przebieg eksperymentu integracji ludzkiej tkanki nerwowej
Parametry ilościowe i strukturalne eksperymentu transplantacji tkanki nerwowej
| Parametr | Wartość / Opis |
|---|---|
| Początkowa liczba wstrzykniętych komórek | ok. 100 tys. |
| Liczba neuronów po 3 miesiącach | ok. 4 mln |
| Brakujące komórki mysiego mózgu | ok. 14 mln |
| Udział w objętości kory mózgowej myszy | > 90% |
| Udział w całkowitej objętości mózgowia | ok. 50% |
| Stopień dojrzałości tkanki | Odpowiednik ~20. tygodnia ciąży ludzkiej |
| Czas trwania testu niedotlenienia | 5 godzin |
Opracowanie własne na podstawie publikacji w Nature / Stanford University
Słownik pojęć
- Kora mózgowa
- Zewnętrzna warstwa istoty szarej okrywająca półkule mózgu, odpowiedzialna za wyższe funkcje poznawcze, pamięć, świadomość i celowe działanie.
- Hipokamp
- Struktura w mózgu odgrywająca kluczową rolę w procesach zapamiętywania, uczenia się oraz orientacji przestrzennej.
- Neurony von Economo
- Rzadki typ dużych neuronów wrzecionowatych występujący m.in. u ludzi i naczelnych, zaangażowany w procesy podejmowania decyzji, zachowania społeczne i emocje; obumierają we wczesnym stadium otępienia czołowo-skroniowego.
- Otępienie czołowo-skroniowe
- Postępująca choroba neurodegeneracyjna charakteryzująca się zmianami zachowania, osobowości oraz zaburzeniami mowy, związanymi z zanikiem płatów czołowych i skroniowych.
- Niedotlenienie (hipoksja)
- Stan niedoboru tlenu w tkankach organizmu, który w przypadku mózgu płodu lub noworodka może prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń neurologicznych.
