Nova studija pokazuje da bi 'mini-mozgovi' mogli ubrzati razvoj liječenja Alzheimerove bolesti

Koristeći inovativnu novu metodu, istraživač sa Sveučilišta u Saskatchewanu (USask) stvara minijaturne pseudo-organe od matičnih stanica za dijagnosticiranje i liječenje Alzheimerove bolesti.

Kada je dr. Tyler Wenzel, doktor znanosti, prvi put došao na ideju stvaranja minijaturnog mozga od matičnih stanica, nije imao pojma koliko će njegove kreacije biti uspješne. Sada bi Wenzelov "mini mozak" mogao revolucionirati način na koji dijagnosticiramo i liječimo Alzheimerovu bolest i druge bolesti mozga.

„Ni u najluđim snovima nismo mislili da će naša luda ideja uspjeti“, rekao je. „Ovi [mini-mozgovi] mogli bi se koristiti kao dijagnostički alat napravljen od krvi.“

Wenzel, postdoktorand na Odjelu za psihijatriju Medicinskog fakulteta, razvio je ideju o "mini-mozgu" - ili, formalnije, jedinstvenom modelu cerebralnog organoida - pod vodstvom dr. Darrella Mussoa, doktora znanosti.

Ljudske matične stanice mogu se manipulirati tako da postanu gotovo bilo koja druga stanica u tijelu. Koristeći matične stanice uzete iz ljudske krvi, Wenzel je uspio stvoriti minijaturni umjetni organ - veličine oko tri milimetra, vizualno nalik komadu žvakaće gume koji je netko pokušao ponovno izgladiti.

Ovi "mini-mozgovi" nastaju stvaranjem matičnih stanica iz uzorka krvi, a zatim pretvaranjem tih matičnih stanica u funkcionalne moždane stanice. Korištenje malih sintetičkih organoida za istraživanje nije novi koncept, ali "mini-mozgovi" razvijeni u Wenzelovom laboratoriju su jedinstveni. Kao što je opisano u Wenzelovom radu u časopisu Frontiers of Cellular Neuroscience, mozgovi u njegovom laboratoriju sastoje se od četiri različite vrste moždanih stanica, dok većina moždanih organoida sastoji se samo od neurona.

U testiranju, Wenzelovi "mini-mozgovi" točnije odražavaju mozgove odraslih ljudi, omogućujući detaljnije studije neuroloških stanja odraslih poput Alzheimerove bolesti.

A za one "mini-mozgove" stvorene od matičnih stanica ljudi s Alzheimerovom bolešću, Wenzel je otkrio da umjetni organ pokazuje Alzheimerovu patologiju - samo u manjem opsegu.

„Ako matične stanice mogu postati bilo koja stanica u ljudskom tijelu, pitanje je postalo: 'Možemo li stvoriti nešto što nalikuje cijelom organu?'“, rekao je Wenzel. „Dok smo ovo razvijali, imala sam tu ludu ideju da ako su to zapravo ljudski mozgovi, ako pacijent ima bolest poput Alzheimerove bolesti, a mi uzgojimo 'mini mozak', onda bi, teoretski, taj mali mozak imao Alzheimerovu bolest.“

Wenzel je istaknuo da ova tehnologija ima potencijal promijeniti način pružanja zdravstvene skrbi osobama s Alzheimerovom bolešću, posebno u ruralnim i udaljenim zajednicama. Ovo pionirsko istraživanje već je dobilo podršku Kanadskog društva za Alzheimerovu bolest.

Ako Wenzel i njegovi kolege uspiju stvoriti pouzdan način dijagnosticiranja i liječenja neuroloških bolesti poput Alzheimerove bolesti koristeći samo mali uzorak krvi - koji ima relativno dug rok trajanja i može se slati kurirskom službom - umjesto da pacijenti moraju putovati u bolnice ili specijalizirane klinike, to bi moglo značajno uštedjeti resurse zdravstvene skrbi i smanjiti opterećenje pacijenata.

„Teoretski, ako ovaj alat funkcionira onako kako mislimo, mogli bismo jednostavno poslati uzorak krvi iz La Lochea ili La Rongea na sveučilište i tako vam postaviti dijagnozu“, rekao je.

Početni dokaz koncepta za "mini-mozgove" bio je izuzetno ohrabrujući - što znači da je sljedeći korak za Wenzela proširenje testiranja na veći broj pacijenata.

Istraživači su također zainteresirani za proširenje opsega svog istraživanja mini-mozgova. Ako mogu potvrditi da mini-mozgovi točno odražavaju druge bolesti mozga ili neurološka stanja, mogli bi se koristiti za ubrzavanje dijagnoze ili testiranje učinkovitosti lijekova kod pacijenata, rekao je Wenzel.

Kao primjer, Wenzel je istaknuo dugo vrijeme čekanja na pregled kod psihijatra u Saskatchewanu. Ako bi se "mini-mozgovi" mogli koristiti za testiranje koji antidepresivni lijek najbolje djeluje kod depresivnog pacijenta, to bi moglo značajno smanjiti vrijeme potrebno za posjet liječniku i dobivanje recepta.

'Mini-mozak' u petrijevoj zdjelici - kada se stvore od matičnih stanica osoba s Alzheimerovom bolešću, organoidi pokazuju Alzheimerovu patologiju, samo u manjem opsegu. Izvor: USask/David Stobbe.

Bivši srednjoškolski profesor prirodoslovlja koji se okrenuo svijetu istraživanja i akademske zajednice, Wenzel je rekao da ga u njegovom radu uzbuđuje "bit istraživanja" - smišljanje hipoteze i približavanje njezinom testiranju u eksperimentu.

Zapanjujući uspjeh početnih "mini-mozgova" bio je toliko zapanjujući da je Wenzel priznao da ga još uvijek ne može u potpunosti shvatiti.

„Još uvijek sam u nevjerici, ali je također nevjerojatno motivirajuće što se nešto ovakvo dogodilo“, rekao je Wenzel. „To mi daje nešto za što mislim da će utjecati na društvo i napraviti stvarnu razliku i stvoriti promjene... ima potencijal promijeniti krajolik medicine.“

Rezultati rada detaljno su opisani u članku objavljenom u časopisu Frontiers in Cellular Neuroscience.