Mózg można dodrukować. Brytyjscy naukowcy po raz pierwszy wykazali, że komórki nerwowe można wydrukować dwuwarstwowo za pomocą drukarki 3D. To odkrycie może być przełomem w leczeniu wielu chorób.
Pismo „Nature Communications” poinformowało, że naukowcy z Oksfordu opracowują metodę druku 3D, która może pomóc w naprawie uszkodzeń mózgu. Uszkodzenia mózgu, spowodowane na przykład urazem, udarem lub będące skutkiem ubocznym operacyjnego usunięcia guza mózgu zwykle skutkują znacznym uszkodzeniem kory mózgowej (zewnętrznej warstwy mózgu). Prowadzi to do trudności w funkcjonowaniu poznawczym, poruszaniu się i komunikacji.
Naukowcy odkryli, że mózg można dodrukować
Urazowe uszkodzenie mózgu (po angielsku: traumatic brain injury, TBI), zwane także urazem wewnątrzczaszkowym to uszkodzenie mózgu, do którego dochodzi na skutek działania zewnętrznej siły. Każdego roku TBI doznaje na świecie około 70 milionów ludzi, z czego 5 milionów to przypadki ciężkie lub śmiertelne. Jak dotąd nie ma skutecznych metod leczenia poważnych uszkodzeń mózgu znacznie obniżających jakość życia.
Terapie regenerujące tkanki, zwłaszcza te, w których pacjentom wszczepia się implanty pochodzące z ich własnych komórek macierzystych, mogą w przyszłości okazać się obiecującą metodą leczenia urazów mózgu. Jednak dotychczas nie opracowano metody gwarantującej, że wszczepione komórki macierzyste będą naśladowały architekturę mózgu.
Dzięki technice opracowanej przez naukowców z Oxford University być może w przyszłości uda się „naprawiać” mózgi osób po urazach. Brytyjscy naukowcy po raz pierwszy wykazali, że komórki nerwowe można wydrukować dwuwarstwowo za pomocą drukarki 3D, aby naśladować architekturę kory mózgowej. Strukturę korową mózgu utworzono z tzw. indukowanych ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych (hiPSC), inaczej mówią to komórki, które mają potencjał do wytwarzania typów komórek występujących w większości tkanek ludzkich. Dużą zaletą stosowania hiPSC do naprawy tkanek jest to, że można je łatwo uzyskać z komórek pobranych od samych pacjentów, a zatem nie wywołałyby odpowiedzi immunologicznej.
"Ten postęp stanowi znaczący krok"
Zdaniem autorów technikę tę można będzie ostatecznie przekształcić w dostosowane do indywidualnych potrzeb metody leczenia urazów mózgu.
- Ten postęp stanowi znaczący krok w kierunku wytworzenia materiałów o pełnej strukturze i funkcji naturalnych tkanek mózgowych. Prace zapewnią niepowtarzalną okazję do zbadania działania kory ludzkiej i w dłuższej perspektywie dadzą nadzieję osobom, które doznały urazów mózgu - powiedział główny autor, dr Yongcheng Jin, Wydział Chemii, University of Oxford.
Naukowcy będą udoskonalać technikę
Naukowcy zamierzają teraz udoskonalić technikę druku kropelkowego, aby stworzyć złożone, wielowarstwowe tkanki kory mózgowej, które bardziej realistycznie naśladują architekturę ludzkiego mózgu. Oprócz ich potencjału w zakresie naprawy uszkodzeń mózgu, te zmodyfikowane tkanki mogą zostać wykorzystane w ocenie leków i badaniach rozwoju mózgu.
- Rozwój ludzkiego mózgu to delikatny i wyrafinowany proces ze zdefiniowaną choreografią. Naiwnością byłoby sądzić, że możemy go w całości odtworzyć w laboratorium. Jednak nasz projekt dotyczący druku 3D wskazuje na znaczący postęp w kontrolowaniu losów i rozmieszczenia ludzkich iPSC w celu utworzenia podstawowych jednostek funkcjonalnych kory mózgowej – podsumował profesor Zoltán Molnár, Z Wydział Fizjologii, Anatomii i Genetyki, współautor badania.
Tomasz Wypych
Zdjęcie ilustracyjne. Drukarka 3D. Fot. Flickr.com/CC BY-SA 2.0 DEED/3DKreator
Czytaj dalej:
