Emberi agyszövetet ültettek a genetikailag módosított egerek agykérgébe neurológiai betegségek kutatására

A Nature-ben megjelent tanulmány szerint kutatók genetikailag módosított egerek koponyájában neveltek emberi agyszövetet, hogy a fejlődő emberi agyat élő szervezetben vizsgálhassák. Az egér saját kérgét emberi őssejt-eredetű agyszövettel helyettesítették; az emberi sejtek jelentősen nőttek, távoli kapcsolatokat alakítottak ki, és sérülésre is reagáltak.

A vezető szerző, Sergiu P. Pașca, a Stanford Brain Organogenesis Program Uytengsu Family alapító igazgatója szerint sok neurológiai és pszichiátriai állapot már a fejlődés során kezdődik, élő emberi agyszövet azonban alig hozzáférhető, az állatmodellek pedig nem adják vissza teljesen az emberi genetikát és biológiát. A laboratóriumi organoidok – őssejtekből növesztett háromdimenziós agyszövetgömbök – nem pótolják a teljes idegrendszert: hiányzik belőlük a normális vérellátás, az érzékszervi bemenet és a motoros kimenet. Egy 2024-es transzplantációs vizsgálat már jelezte, hogy az átültetett emberi sejtek érhetnek és gyulladásra reagálhatnak, tálban azonban nehéz a hálózati változásokat működéssel összekötni.

Hagyományos átültetésnél az emberi sejtek a koponyában maradó helyre szorulnak, és versenyeznek a gazdaáramkörökkel. A kutatók ezért olyan egereket hoztak létre, amelyeknek nincs neokortexük és hippocampusuk: a kéreggé váló sejteket korán elpusztították. Az apalliális egerek agytérfogatuk kb. felét elvesztik, mégis életben maradnak és viszonylag normálisan járnak. Pașca szerint, ha a kérgi hálózat nagyon korán kiesik, a kéreg nem feltétlenül felelős minden, hagyományosan neki tulajdonított funkcióért, más területek kompenzálhatnak.

Újszülött apalliális egerek üres agyi üregeibe emberi kérgi organoidokat ültettek; az eljárást xenokortikációnak nevezték. A graftok hónapok alatt jelentősen nőttek: a harmadik hónapra 4,7-szeresére, és a rendelkezésre álló kérgi tér csaknem 92 százalékát foglalták el. Érett idegsejttípusok alakultak ki, köztük 5. rétegbeli extratelencefalikus projekciós neuronok; emberben ide tartoznak a von Economo-sejtek, amelyeket társas viselkedéssel és bizonyos pszichiátriai állapotokkal hoznak összefüggésbe. Tálban növesztett organoidokban ezek a sejtek szinte soha nem jönnek létre, az átültetett szövetben viszont igen.