Ratman: In Ratten gezüchtete menschliche Gehirnzellen

Wissenschaftler haben menschliche Gehirnzellen in die Gehirne von Rattenbabys transplantiert, wo die Zellen wuchsen und Verbindungen bildeten.

Es ist Teil der Bemühungen, die Entwicklung des menschlichen Gehirns und Krankheiten, die dieses komplexeste aller Organe betreffen, besser zu untersuchen, was uns zu dem macht, was wir sind, aber lange Zeit in ein Geheimnis gehüllt war.

„Viele Störungen wie Autismus und Schizophrenie sind wahrscheinlich einzigartig menschlich“, aber „das menschliche Gehirn war sicherlich nicht sehr zugänglich“, sagte Dr. Sergiu Pasca, leitender Autor einer Studie, die die Arbeit beschreibt, die am Mittwoch in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde.

Ansätze, bei denen kein Gewebe aus dem menschlichen Gehirn entnommen wird, sind „vielversprechende Wege, um diese Erkrankungen anzugehen“.

Die Forschung baut auf der des Teams auf vorherige Arbeit Gehirn „Organoide“ zu schaffen, winzige Strukturen, die menschlichen Organen ähneln, die auch zur Darstellung gemacht wurden Extras wie Leber, Nieren, Prostata oder wichtige Teile davon.

Um die Organoide des Gehirns herzustellen, wandelten Wissenschaftler der Stanford University menschliche Hautzellen in Stammzellen um und überredeten sie dann, zu verschiedenen Arten von Gehirnzellen zu werden. Diese Zellen vermehrten sich dann und bildeten Organoide, die der Großhirnrinde ähneln, der äußersten Schicht des menschlichen Gehirns, die eine Schlüsselrolle bei Dingen wie Gedächtnis, Denken, Lernen, Argumentation und Emotionen spielt.

Wissenschaftler transplantierten diese Organoide in 2 bis 3 Tage alte Rattenwelpen, ein Stadium, in dem sich noch Gehirnverbindungen bilden. Die Organoide wuchsen so, dass sie schließlich ein Drittel der Hemisphäre des Rattengehirns einnahmen, wo sie implantiert wurden. Neuronen aus den Organoiden bildeten Arbeitsverbindungen mit Schaltkreisen im Gehirn.

Menschliche Neuronen wurden zuvor in Nagetiere transplantiert, aber im Allgemeinen in erwachsene Tiere, normalerweise Mäuse. Pasca, Professor für Psychiatrie an der Stanford School of Medicine, sagte, dies sei das erste Mal, dass diese Organoide in frühe Rattengehirne eingebracht wurden, wodurch „die fortschrittlichste menschliche Gehirnschaltung geschaffen wurde, die jemals aus menschlichen Hautzellen gebaut wurde, und eine Demonstration, dass implantierte menschliche Neuronen dies können das Verhalten eines Tieres beeinflussen.“

Um eine praktische Anwendung dieses Ansatzes zu untersuchen, transplantierten Wissenschaftler Organoide in beide Seiten des Gehirns einer Ratte: eine aus den Zellen einer gesunden Person und eine andere aus den Zellen einer Person mit Timothy-Syndrom, einer seltenen genetischen Erkrankung, die mit Herzproblemen und Autismus-Spektrum in Verbindung gebracht wird Störung.

Fünf bis sechs Monate später sahen sie Auswirkungen der Krankheit im Zusammenhang mit der Aktivität der Neuronen. Es gab Unterschiede in der elektrischen Aktivität der beiden Seiten, und die Neuronen der Person mit dem Timothy-Syndrom waren viel kleiner und sprossen nicht so viele Fortsätze, die Eingaben von nahe gelegenen Neuronen aufnehmen.

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