Přeskočit na obsah

Vědci uspěli v generování oligodendrocytů, klíči k obnově myelinu

Vědci v americkém Case Western Reserve University School of Medicine vyvinuli přelomovou laboratorní techniku, která dokáže v kultivační misce převést kmenové buňky na mozkovou tkáň. Tento postup měl sloužit ke studiu myelinizace – jak v centrálním nervovém systému probíhá a jak nemoci, především roztroušená skleróza (RS), tento proces poškozují. Studie “Induction of myelinating oligodendrocytes in human cortical spheroids” publikovaná v časopise Nature Methods popisuje princip růstu nových struktur in vitro.

Tyto struktury nazývané oligokortikální sféroidy (oligocortical spheroids) jsou malými kuličkami, které mají vztah k hlavním typům buněk běžně se nacházejících v lidském mozku, včetně oligodendrocytů – buněk, které produkují myelin – lipidovou látku obalující nervová vlákna. Právě vývoj oligodendrocytů dělal vědcům vždycky problém a doteď se je nepodařilo z kmenových buněk vyprodukovat.

Jak popisuje jeden z autorů, doc. Paul Tesar, PhD., sledováním oligodendrocytů a systému oligokortikálních sféroidů vědci získali přesnější model buněčných interakcí, které se odehrávají během vývoje lidského mozku. Oligodendrocyty jsou nezbytné pro zdravý vývoj mozku. Bez nich je poškozena produkce myelinu a neurony tak nemohou efektivně komunikovat. Při absenci oligodendrocytů se situace postupně zhoršuje, což může vyústit v mnoho neurologických poruch způsobených defekty myelinu, včetně RS a vzácných dětských genetických poruch, např. Gaucherovy choroby. Pomocí těchto nových organoidních systémů obsahující buňky produkující myelin chtějí vědci studovat proces myelinizace – jak probíhá za normálních okolností a jak je narušen neurodegenerativními nemocemi.

Doc. Tesar vysvětluje, že díky technologiím využívajícím kmenové buňky je možné v laboratoři vyprodukovat téměř neomezené množství tkáně přesně napodobující lidský mozek. Metoda jeho týmu dokáže vytvořit “mini-kortex” obsahující neurony, astrocyty a teď i oligodendrocyty. To je významný krok k pochopení stádií vývoje lidského mozku, kterým jsme dosud nemohli porozumět. Takto “vylepšený” organoid by mohl rovněž sloužit k testování účinnosti potenciálních léčiv podporujících myelinizaci a k předpovědi jejich bezpečnosti předtím, než se podají pacientům.

Za tímto účelem autoři studie aplikovali na tyto organoidy látku, o které je známo, že u myší zesiluje produkci myelinu. Následně pak měřili míru a rozsah tvorby oligodendrocytů a myelinizace. Za normálních podmínek vedlo přidání promyelinizačních látek k organiodu ke zvýšení míry a rozsahu tvorby oligodendrocytů a myelinizace.

Při použití nemocných organoidů se však výsledky výrazně lišily. Konkrétně organoidy vytvořené z kmenových buněk pacienta s Pelizaeus-Merzbacherovou chorobou – neléčitelná genetická porucha metabolismu myelinu – léčené in vitro promyelinizačními látkami poskytly rekapitulaci pacientových příznaků. Tuto nemoc je náročné studovat, neboť ji vyvolává mnoho různých mutací a mozek pacienta je přirozeně pro přímé zkoumání nedostupný. Nové organoidy však umožňují studium tkání i z mnoha pacientů současně, a to včetně testování potenciálních léčiv.

Oligokortikální sféroidy by mohly být všestranným in vitro systémem pro studium průběhu myelinizace v centrální nervové soustavě a modelem pro testování nových léčiv neurodegenerativních onemocnění. Doc. Tesar připomíná, že jejich metoda dokáže in vitro generovat lidskou mozkovou tkáň od jakéhokoli pacienta. Díky přesnému náhledu na stavbu nervového systému je pak možné identifikovat, co se pokazilo u konkrétních neurologických poruch.

Zdroj: Joana Carvalho pro Multiple Sclerosis News Today, dostupné na https://multiplesclerosisnewstoday.com/2018/07/31/researchers-succeed-at-generating-oligodendrocytes-in-tissue-created-in-lab/

Zdroj: MT

Sdílejte článek

Doporučené

Máme se bát chřipky?

29. 11. 2021

Máme se bát chřipky? Pod tímto názvem se 22. listopadu 2021 konal seminář organizovaný Medical Tribune v pražském ILF. Tématy byly onemocnění…