Hoe stamselinnovasie gevorderde neurowetenskaplike navorsing het

Een van die poortfaktore by die bestudering van die menslike brein is die vermoë om navorsing te doen oor die werklike menslike breinweefsel. As gevolg hiervan word baie wetenskaplike studies gedoen oor knaagdiere as 'n soogdier. Die nadeel van hierdie benadering is dat die brein van knaagdiere verskil in struktuur en funksie. Volgens Johns Hopkins is die menslike brein struktureel ongeveer 30 persent neurone en 70 persent glia, terwyl die muisbrein die teenoorgestelde verhouding het [1]. MIT -navorsers het ontdek dat dendriete van menslike neurone elektriese seine anders dra as knaagdierneurone [2]. 'N Innoverende alternatief is om menslike breinweefsel te kweek met behulp van stamseltegnologie.

Stamselle is ongespesialiseerde selle wat aanleiding gee tot gedifferensieerde selle. Dit is 'n relatief onlangse ontdekking wat uit die 80's dateer. Embrionale stamselle is vir die eerste keer in 1981 ontdek deur sir Martin Evans van die Universiteit van Cardiff, daarna aan die Universiteit van Cambridge, 'n Nobelpryswenner in 2007 [3].

In 1998, isoleer menslike embrionale stamselle in 'n laboratorium deur James Thomson van die Universiteit van Wisconsin in Madison en John Gearhart van die Johns Hopkins Universiteit in Baltimore [4].

Agt jaar later het Shinya Yamanaka van die Kyoto -universiteit in Japan 'n metode ontdek om velselle van muise te transformeer na pluripotente stamselle deur 'n virus te gebruik om vier gene bekend te stel [5]. Pluripotente stamselle het die vermoë om tot ander soorte selle te ontwikkel. Yamanaka, saam met John B. Gurdon, het die Nobelprys vir Fisiologie of Geneeskunde 2012 gewen vir die ontdekking dat volwasse selle herprogrammeer kan word om pluripotent te word [6]. Hierdie konsep staan ​​bekend as geïnduseerde pluripotente stamselle, of iPSC's.

In 2013 het 'n Europese navorsingspan van wetenskaplikes, onder leiding van Madeline Lancaster en Juergen Knoblich, 'n driedimensionele (3D) serebrale organoïed ontwikkel met behulp van menslike pluripotente stamselle wat 'gegroei het tot ongeveer vier millimeter groot en tot 10 maande kan oorleef. . [7]. ” Dit was 'n groot deurbraak, aangesien vorige neuronmodelle in 2D gekweek is.

Meer onlangs, in Oktober 2018, het 'n span wetenskaplikes onder leiding van Tufts 'n 3D-model van menslike breinweefsel gegroei wat gedurende ten minste nege maande spontane neurale aktiwiteit vertoon het. Die studie is in Oktober 2018 gepubliseer in ACS Biomaterials Science & Engineering, 'n tydskrif van die American Chemical Society [8].

Van die aanvanklike ontdekking van stamselle by muise tot groeiende 3D -modelle van menslike neurale netwerke uit pluripotente stamselle in minder as 40 jaar, was die tempo van wetenskaplike vooruitgang eksponensieel. Hierdie 3D -breinweefselmodelle kan help om navorsing te vind oor die ontdekking van nuwe behandelings vir Alzheimer, Parkinson, Huntington, spierdistrofie, epilepsie, amyotrofiese laterale sklerose (ook bekend as ALS of Lou Gehrig se siekte) en vele ander siektes en siektes van die brein. Die gereedskap wat neurowetenskap vir navorsing gebruik, ontwikkel in gesofistikeerdheid, en stamselle speel 'n belangrike rol in die versnelling van vordering tot voordeel van die mensdom.

Kopiereg © 2018 Cami Rosso Alle regte voorbehou.

2. Rosso, Cami. 'Waarom toon die menslike brein groter intelligensie?' Sielkunde vandag. 19 Oktober 2018.

3. Cardiff Universiteit. "Sir Martin Evans, Nobelprys vir Geneeskunde." Ontsluit 23 Oktober 2018 van http://www.cardiff.ac.uk/about/honours-and-awards/nobel-laureates/sir-martin-evans

4. Hartuitsigte. "Stamsel tydlyn." 2015 Apr-Jun. Ontvang op 10-23-2018 van https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4485209/#

5. Scudellari, Megan. "Hoe iPS -selle die wêreld verander het." Natuur. 15 Junie 2016.

6. Die Nobelprys (2012-10-08). “Die Nobelprys vir Fisiologie of Geneeskunde 2012 [Persverklaring]. Ontsluit 23 Oktober 2018 van https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2012/press-release/

7. Rojahn, Susan Young. "Wetenskaplikes groei 3D-menslike breinweefsels." MIT Technology Review. 28 Augustus 2013.

1. Cantley, William L .; Du, Chuang; Lomoio, Selene; DePalma, Thomas; Peirent, Emily; Kleinknecht, Dominic; Hunter, Martin; Tang-Schomer, Min D .; Tesco, Giuseppina; Kaplan, David L. ” Funksionele en volhoubare 3D menslike neurale netwerkmodelle van pluripotente stamselle. ”ACS Biomaterials Science & Engineering, 'n tydskrif van die American Chemical Society. 1 Oktober 2018.