Das Nervensystem höherer Tiere zu untersuchen, ist eine äußerst schwierige Aufgabe. Besonders wenn es um die Erforschung des menschlichen Gehirns geht. Es ist sehr selten, das erforderliche Material zu erhalten. In jüngster Zeit haben Neurophysiologen jedoch recht gut gelernt, wie man mit Stammzellen umgeht, und dank dessen hat eine Expertengruppe der Tufts University in Massachusetts eines der fortschrittlichsten biologischen neuronalen Netze bis heute aufgebaut.
Laut der Redaktion von ACS Biomaterials Science & Engineering basiert die neue Arbeit auf der vorherigen, bei der Wissenschaftler, die die Neuronen von Nagetieren untersuchen, erfolgreich ein 3D-Modell des Gehirns entwickelt haben. Zu diesem Zweck verwendeten sie induzierte pluripotente Stammzellen, die es ermöglichten, eine Vielzahl von Gewebekulturen zu erzeugen, darunter nicht nur gewöhnliche Neuronen, sondern auch Astrogliazellen, die miteinander interagierten und ein neuronales Netzwerk bildeten. Laut einem der Autoren der Arbeit, David Kaplan,
Künstlich gewachsene Zellen und Gewebe eines neuronalen Netzwerks.
Der neue Ansatz basiert auf der Schaffung eines "Gerüsts" in Form von Fibrin und Fibrinogenfilamenten, entlang denen die Zellen verteilt sind. Dies ermöglicht es, pluripotente Stammzellen direkt in ein dreidimensionales Konstrukt zu integrieren, wobei die frühen Stadien der neuronalen Differenzierung umgangen werden und so langlebige Kulturen erhalten werden.
Die neue Methode zur Erzeugung neuronaler Netze kann nicht nur zur detaillierteren Untersuchung der neurophysiologischen Eigenschaften des Organismus verwendet werden, sondern auch zur Identifizierung von Biomarkern für neurodegenerative Erkrankungen in frühen Stadien, was wiederum zur Früherkennung und Entwicklung neuer Behandlungsmethoden beitragen wird. Mit der weiteren Verbesserung der Technologie schließen Experten die Möglichkeit der Schaffung von Zielzellen für Arzneimittel gegen neurodegenerative Erkrankungen des Gehirns nicht aus. Und dies wird die Produktion von Arzneimitteln weiter beschleunigen.
Vladimir Kuznetsov
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