#органоиды #биологияразвития #офтальмология #news
У органоида человеческого головного мозга развился глазной пузырь, реагирующий на свет.
Органоиды – это миниатюрные, выращенные в лаборатории в исследовательских целях органы. Органоиды головного мозга позволяют ученым оценить клеточное разнообразие этого органа и происходящие в нем сложные межклеточные взаимодействия, а также наблюдать образование нейронной сети. Для создания органоидов головного мозга с глазным пузырем, который впоследствии разовьется в сетчатку глаза, можно использовать перепрограммированные в подобие стволовых человеческие взрослые клетки, которые называют плюрипотентными стволовыми клетками, потому что они могут развиться в клетки разных типов.
Сейчас ученые показали, что органоиды мозга с глазным пузырем способны развиться в образования с двусторонне симметричными глазными бокалами, улавливающими свет. Авторы работы, опубликованной в журнале Cell Stem Cell, планируют разработать стратегию длительного сохранения жизнеспособности таких глазных бокалов для изучения механизмов, которые приводят к разного рода дегенерациям сетчатки.
«Наша работа наглядно демонстрирует способность органоидов головного мозга производить примитивные сенсорные структуры, которые воспринимают свет и состоят из типов клеток, подобных тем, что есть в организме. Эти органоиды помогают исследовать взаимодействия между глазом и мозгом в ходе эмбрионального развития и модели врожденных заболеваний сетчатки, а также создавать специфические для каждого пациента типы клеток сетчатки для персонализированных испытаний лекарств и методов трансплантации», пишут авторы из Университетской больницы Дюссельдорфа (University Hospital Düsseldorf).
В прошлых попытках образование зрительного бокала из плюрипотентных стволовых клеток было сосредоточено на производстве исключительно сетчатки. До сих пор оптический бокал и другие трехмерные структуры сетчатки не были функционально интегрированы в органоиды головного мозга, отмечает издание Genetic Engineering&Biotechnology News. Для достижения этого дюссельдорфские ученые модифицировали протокол превращения индуцированных плюрипотентных клеток в нервную ткань. Органоиды образовывали двусторонне симметричные зрительные бокалы из участка, подобного переднему мозгу, спонтанно, демонстрируя тем самым естественную способность индуцированных плюрипотентных клеток к самоструктурированию в сложных биологических процессах. В органоидах зрительные бокалы появлялись через 30 дней и созревали в видимые структуры в течение 50 дней. Сетчатка в человеческом эмбрионе развивается в такие же сроки.
У органоида человеческого головного мозга развился глазной пузырь, реагирующий на свет.
Органоиды – это миниатюрные, выращенные в лаборатории в исследовательских целях органы. Органоиды головного мозга позволяют ученым оценить клеточное разнообразие этого органа и происходящие в нем сложные межклеточные взаимодействия, а также наблюдать образование нейронной сети. Для создания органоидов головного мозга с глазным пузырем, который впоследствии разовьется в сетчатку глаза, можно использовать перепрограммированные в подобие стволовых человеческие взрослые клетки, которые называют плюрипотентными стволовыми клетками, потому что они могут развиться в клетки разных типов.
Сейчас ученые показали, что органоиды мозга с глазным пузырем способны развиться в образования с двусторонне симметричными глазными бокалами, улавливающими свет. Авторы работы, опубликованной в журнале Cell Stem Cell, планируют разработать стратегию длительного сохранения жизнеспособности таких глазных бокалов для изучения механизмов, которые приводят к разного рода дегенерациям сетчатки.
«Наша работа наглядно демонстрирует способность органоидов головного мозга производить примитивные сенсорные структуры, которые воспринимают свет и состоят из типов клеток, подобных тем, что есть в организме. Эти органоиды помогают исследовать взаимодействия между глазом и мозгом в ходе эмбрионального развития и модели врожденных заболеваний сетчатки, а также создавать специфические для каждого пациента типы клеток сетчатки для персонализированных испытаний лекарств и методов трансплантации», пишут авторы из Университетской больницы Дюссельдорфа (University Hospital Düsseldorf).
В прошлых попытках образование зрительного бокала из плюрипотентных стволовых клеток было сосредоточено на производстве исключительно сетчатки. До сих пор оптический бокал и другие трехмерные структуры сетчатки не были функционально интегрированы в органоиды головного мозга, отмечает издание Genetic Engineering&Biotechnology News. Для достижения этого дюссельдорфские ученые модифицировали протокол превращения индуцированных плюрипотентных клеток в нервную ткань. Органоиды образовывали двусторонне симметричные зрительные бокалы из участка, подобного переднему мозгу, спонтанно, демонстрируя тем самым естественную способность индуцированных плюрипотентных клеток к самоструктурированию в сложных биологических процессах. В органоидах зрительные бокалы появлялись через 30 дней и созревали в видимые структуры в течение 50 дней. Сетчатка в человеческом эмбрионе развивается в такие же сроки.
GEN
Human Brain Organoids Develop Optic Vesicles, Respond to Light
Brain organoids that develop bilaterally symmetric optic vesicles and are light sensitive could be used to investigate retinal disorders.
#органоиды #БАС #нейродегенеративныезаболевания #news
Выращенный в лаборатории минимозг указал на природу смертельного неврологического заболевания.
Ученые из Центра восстановления мозга имени Джона ван Геста при Кембриджском университете (John van Geest Centre for Brain Repair, University of Cambridge) создали мини-головные мозги, на которых можно изучать неизлечимое неврологическое заболевание, приводящее к параличу и деменции; впервые в истории подобных экспериментов образцы выращивались почти год, пишет издание SciTechDaily.
Распространенная форма болезни двигательного нейрона, боковой амиотрофический склероз, часто перекрывается с лобно-височной деменцией и может поражать молодых людей, проявляясь в основном после 40-45 лет. Эти состояния сопровождаются мышечной слабостью, изменениями памяти, поведения и личности. Научившись выращивать маленькие органоподобные модели, органоиды, головного мозга, ученые смогли понять, что происходит на самых ранних стадиях бокового амиотрофического склероза/лобно-височной деменции задолго до того, как возникнут симптомы, и начать поиск потенциальных лекарств. Обычно для выращивания подобия миниорганов взятые у пациента клетки кожи репрограммируют до стадии стволовой клетки, самой ранней стадии, когда клетки еще не имеют специализации и способны превращаться в разные типы клеток. Этот материал культивируют, позволяя образоваться трехмерным скоплениям, которые имитируют какие-то части органов.
Кембриджские исследователи вырастили органоиды головного мозга с использованием стволовых клеток, исходный материал для которых был получен от пациентов, страдающих боковым амиотрофическим склерозом/лобно-височной деменцией. По особенностям своего развития, трехмерной архитектуре, клеточному разнообразию и межклеточному взаимодействию полученные образования были похожи на части коры головного мозга человека. Сам по себе это не первый опыт выращивания образцов мини-мозга из материала пациентов с нейродегенеративным заболеванием, но в большинстве попыток рост органоида происходил так быстро, что спектр нарушений, связанных с деменцией, оказывался ограниченным.
В статье, которую кембриджские авторы опубликовали в Nature Neuroscience, представлены данные о моделях, выращиваемых на протяжении 240 дней из стволовых клеток, несущих самые распространенные генетические мутации, встречающиеся у пациентов с боковым амиотрофическим склерозом/лобно-височной деменцией. Среди нарушений, наблюдаемых учеными у минимозга, были, помимо ошибок при трансляции ДНК в белки, повреждения астроцитов, нервных клеток, которые управляют мышечным движением и умственной активностью.
Выращенный в лаборатории минимозг указал на природу смертельного неврологического заболевания.
Ученые из Центра восстановления мозга имени Джона ван Геста при Кембриджском университете (John van Geest Centre for Brain Repair, University of Cambridge) создали мини-головные мозги, на которых можно изучать неизлечимое неврологическое заболевание, приводящее к параличу и деменции; впервые в истории подобных экспериментов образцы выращивались почти год, пишет издание SciTechDaily.
Распространенная форма болезни двигательного нейрона, боковой амиотрофический склероз, часто перекрывается с лобно-височной деменцией и может поражать молодых людей, проявляясь в основном после 40-45 лет. Эти состояния сопровождаются мышечной слабостью, изменениями памяти, поведения и личности. Научившись выращивать маленькие органоподобные модели, органоиды, головного мозга, ученые смогли понять, что происходит на самых ранних стадиях бокового амиотрофического склероза/лобно-височной деменции задолго до того, как возникнут симптомы, и начать поиск потенциальных лекарств. Обычно для выращивания подобия миниорганов взятые у пациента клетки кожи репрограммируют до стадии стволовой клетки, самой ранней стадии, когда клетки еще не имеют специализации и способны превращаться в разные типы клеток. Этот материал культивируют, позволяя образоваться трехмерным скоплениям, которые имитируют какие-то части органов.
Кембриджские исследователи вырастили органоиды головного мозга с использованием стволовых клеток, исходный материал для которых был получен от пациентов, страдающих боковым амиотрофическим склерозом/лобно-височной деменцией. По особенностям своего развития, трехмерной архитектуре, клеточному разнообразию и межклеточному взаимодействию полученные образования были похожи на части коры головного мозга человека. Сам по себе это не первый опыт выращивания образцов мини-мозга из материала пациентов с нейродегенеративным заболеванием, но в большинстве попыток рост органоида происходил так быстро, что спектр нарушений, связанных с деменцией, оказывался ограниченным.
В статье, которую кембриджские авторы опубликовали в Nature Neuroscience, представлены данные о моделях, выращиваемых на протяжении 240 дней из стволовых клеток, несущих самые распространенные генетические мутации, встречающиеся у пациентов с боковым амиотрофическим склерозом/лобно-височной деменцией. Среди нарушений, наблюдаемых учеными у минимозга, были, помимо ошибок при трансляции ДНК в белки, повреждения астроцитов, нервных клеток, которые управляют мышечным движением и умственной активностью.
SciTechDaily
Scientists Grow “Mini Brains” in the Lab – Find Potential Treatment Path for Fatal Neurological Disease
Cambridge researchers have developed ‘mini brains’ that allow them to study a fatal and untreatable neurological disorder causing paralysis and dementia – and for the first time have been able to grow these for almost a year. A common form of motor neuron…
#органоиды #экспериментальнаямедицина #news
Новая мини-сердечная камера выращена в лаборатории исследовательских целях.
Ученые Бостонского университета создали миниатюрную копию живой камеры сердца, которая более точно, чем в предшествующих попытках, имитирует настоящий орган и представляет собой контролируемую среду для тестирования новых методов лечения сердечных заболеваний.
Миниатюрная копия состоит из наноразмерного каркаса и ткани человеческого сердца. В основе каркаса – композитный материал. Внешних источников энергии у миниатюрной камеры нет, как настоящее сердце, она пульсирует сама по себе, потому что является сердечной тканью, выращенной из стволовых клеток.
По словам создателей мини-камеры сердца, названной MiniPUMP – полное название миниатюрный прецизионный однонаправленный микрофлюидный насос для сердца (Precision-enabled Unidirectional Microfluidic Pump) – эта технология также может проложить путь для создания лабораторных версий других органов, от легких до почек. Результаты исследования, приведшего к созданию живой мини-камеры сердца, опубликованы в журнале Science Advances.
«Мы решили работать с сердечной тканью из-за ее особенно сложной механики, но мы показали, что, когда вы берете нанотехнологию и объединяете ее с тканевой инженерией, есть потенциал для воспроизведения нескольких органов», говорит Элис Уайт, профессор инженерного колледжа Бостонского университета. По словам ученых, живая модель камеры сердца может в конечном итоге ускорить процесс разработки лекарств, сделав его быстрее и дешевле. «Вместо того, чтобы тратить миллионы — а возможно, и десятилетия — на то, чтобы продвигать лекарство через конвейер разработки только для того, чтобы увидеть, как оно падает на последнем барьере при тестировании на людях, можно было бы с самого начала использовать модель, чтобы лучше предсказать успех или неудачу», цитирует авторов издание glamsham.com.
MiniPUMP занимает площадь в 3 квадратных сантиметра, его компоненты помещаются на тонкий кусок пластика, напечатанный на 3D-принтере. Среди них есть миниатюрные акриловые клапаны, открывающиеся и закрывающиеся для управления потоком жидкости — в данном случае воды, а не крови, а также маленькие трубки, направляющие эту жидкость точно так же, как артерии и вены. В одном углу модели сосредоточены клетки сердечной мышцы, кардиомиоциты, выращенные из стволовых клеток.
Для печати каждого из крошечных компонентов авторы использовали процесс, называемый двухфотонной прямой записью лазерным лучом – более точную версию 3D-печати. Когда свет попадает в жидкую смолу, области, которых он касается, становятся твердыми.
Новая мини-сердечная камера выращена в лаборатории исследовательских целях.
Ученые Бостонского университета создали миниатюрную копию живой камеры сердца, которая более точно, чем в предшествующих попытках, имитирует настоящий орган и представляет собой контролируемую среду для тестирования новых методов лечения сердечных заболеваний.
Миниатюрная копия состоит из наноразмерного каркаса и ткани человеческого сердца. В основе каркаса – композитный материал. Внешних источников энергии у миниатюрной камеры нет, как настоящее сердце, она пульсирует сама по себе, потому что является сердечной тканью, выращенной из стволовых клеток.
По словам создателей мини-камеры сердца, названной MiniPUMP – полное название миниатюрный прецизионный однонаправленный микрофлюидный насос для сердца (Precision-enabled Unidirectional Microfluidic Pump) – эта технология также может проложить путь для создания лабораторных версий других органов, от легких до почек. Результаты исследования, приведшего к созданию живой мини-камеры сердца, опубликованы в журнале Science Advances.
«Мы решили работать с сердечной тканью из-за ее особенно сложной механики, но мы показали, что, когда вы берете нанотехнологию и объединяете ее с тканевой инженерией, есть потенциал для воспроизведения нескольких органов», говорит Элис Уайт, профессор инженерного колледжа Бостонского университета. По словам ученых, живая модель камеры сердца может в конечном итоге ускорить процесс разработки лекарств, сделав его быстрее и дешевле. «Вместо того, чтобы тратить миллионы — а возможно, и десятилетия — на то, чтобы продвигать лекарство через конвейер разработки только для того, чтобы увидеть, как оно падает на последнем барьере при тестировании на людях, можно было бы с самого начала использовать модель, чтобы лучше предсказать успех или неудачу», цитирует авторов издание glamsham.com.
MiniPUMP занимает площадь в 3 квадратных сантиметра, его компоненты помещаются на тонкий кусок пластика, напечатанный на 3D-принтере. Среди них есть миниатюрные акриловые клапаны, открывающиеся и закрывающиеся для управления потоком жидкости — в данном случае воды, а не крови, а также маленькие трубки, направляющие эту жидкость точно так же, как артерии и вены. В одном углу модели сосредоточены клетки сердечной мышцы, кардиомиоциты, выращенные из стволовых клеток.
Для печати каждого из крошечных компонентов авторы использовали процесс, называемый двухфотонной прямой записью лазерным лучом – более точную версию 3D-печати. Когда свет попадает в жидкую смолу, области, которых он касается, становятся твердыми.
Glamsham
New Lab Grown Mini Heart Chamber May Help Speed Heart Disease Cures
New York, April 23 (IANS) US researchers have engineered a tiny living heart chamber replica that may help to more accurately mimic the real organ and provide
Органоиды мозга позволили выявить мутацию, связанную с нейродегенеративными заболеваниями
Исследователи обнаружили критически значимую связь между геном, кодирующим белок ангиогенин (ANG), и возрастными нейродегенеративными заболеваниями, такими как лобно-височная деменция (ЛВД), болезнь двигательных нейронов (БДН) и болезнь Паркинсона.
Мутантная форма ANG задерживает дифференциацию стволовых клеток в специализированные нервные клетки, что приводит к дефектам развития нервной системы.
В своей последней работе ученые обследовали семью, страдающую как ЛВД, так и БДН. Генетические тесты показали, что у некоторых членов семьи были мутации гена ангиогенина, а у других – нет.
Всем членам семьи вырастили органоиды мозга, «мини-мозги», модели для изучения поэтапного развития болезни, обеспечивающие идеальную структуру для проверки действия лекарств. В мини-мозге членов семьи, несущих мутацию ANG, исследователи наблюдали дефекты развития нервной ткани.
Читать статью
#органоиды
Исследователи обнаружили критически значимую связь между геном, кодирующим белок ангиогенин (ANG), и возрастными нейродегенеративными заболеваниями, такими как лобно-височная деменция (ЛВД), болезнь двигательных нейронов (БДН) и болезнь Паркинсона.
Мутантная форма ANG задерживает дифференциацию стволовых клеток в специализированные нервные клетки, что приводит к дефектам развития нервной системы.
В своей последней работе ученые обследовали семью, страдающую как ЛВД, так и БДН. Генетические тесты показали, что у некоторых членов семьи были мутации гена ангиогенина, а у других – нет.
Всем членам семьи вырастили органоиды мозга, «мини-мозги», модели для изучения поэтапного развития болезни, обеспечивающие идеальную структуру для проверки действия лекарств. В мини-мозге членов семьи, несущих мутацию ANG, исследователи наблюдали дефекты развития нервной ткани.
Читать статью
#органоиды
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM