Ново проучване показва, че "минимозъците" могат да ускорят разработването на лечения за болестта на Алцхаймер

Използвайки иновативен нов метод, изследовател от Университета в Саскачеван (USask) създава миниатюрни псевдооргани от стволови клетки за диагностициране и лечение на болестта на Алцхаймер.

Когато д-р Тайлър Венцел, доктор по философия, за първи път измислил идеята да създаде миниатюрен мозък от стволови клетки, той нямал представа колко успешни ще бъдат неговите творения. Сега „мини мозъкът“ на Венцел може да революционизира начина, по който диагностицираме и лекуваме болестта на Алцхаймер и други мозъчни заболявания.

„Никога и в най-смелите си мечти не сме си помисляли, че нашата луда идея ще проработи“, каза той. „Тези [мини-мозъци] биха могли да се използват като диагностичен инструмент, направен от кръв.“

Венцел, постдокторант в катедрата по психиатрия към Медицинския колеж, разработва идеята за „мини-мозъка“ – или, по-формално, уникален модел на церебрален органоид – под ръководството на д-р Дарел Мусо.

Човешките стволови клетки могат да бъдат манипулирани, за да се превърнат в почти всяка друга клетка в тялото. Използвайки стволови клетки, взети от човешка кръв, Венцел успял да създаде миниатюрен изкуствен орган – с размер около три милиметра, визуално наподобяващ парче дъвка, което някой се е опитал да изглади отново.

Тези „мини-мозъци“ се създават чрез създаване на стволови клетки от кръвна проба, след което тези стволови клетки се превръщат във функциониращи мозъчни клетки. Използването на малки синтетични органоиди за изследвания не е нова концепция, но „мини-мозъците“, разработени в лабораторията на Венцел, са уникални. Както е описано в статията на Венцел в списанието Frontiers of Cellular Neuroscience, мозъците в неговата лаборатория са съставени от четири различни вида мозъчни клетки, докато повечето мозъчни органоиди са съставени само от неврони.

При тестовете, „мини-мозъците“ на Венцел по-точно отразяват мозъка на възрастни хора, което позволява по-подробни изследвания на неврологични състояния при възрастни, като например болестта на Алцхаймер.

А за тези „мини-мозъци“, създадени от стволови клетки от хора с Алцхаймер, Венцел установил, че изкуственият орган проявява патологията на Алцхаймер – само че в по-малък мащаб.

„Ако стволовите клетки могат да се превърнат във всяка клетка в човешкото тяло, въпросът стана: „Можем ли да създадем нещо, което наподобява цял орган?“, каза Венцел. „Докато разработвахме това, ми хрумна тази луда идея, че ако това всъщност са човешки мозъци, ако пациентът има заболяване като Алцхаймер и ние отгледаме „мини мозък“, тогава теоретично този малък мозък ще има Алцхаймер.“

Венцел отбеляза, че тази технология има потенциала да промени начина, по който се предоставят здравни грижи на хора с болестта на Алцхаймер, особено в селските и отдалечени общности. Това пионерско изследване вече е получило подкрепа от Канадското дружество за борба с Алцхаймер.

Ако Венцел и колегите му успеят да създадат надежден начин за диагностициране и лечение на неврологични заболявания като болестта на Алцхаймер, използвайки само малка кръвна проба – която има относително дълъг срок на годност и може да бъде изпратена по куриер – вместо да се изисква от пациентите да пътуват до болници или специализирани клиники, това би могло значително да спести ресурси за здравеопазване и да намали тежестта върху пациентите.

„Теоретично, ако този инструмент работи по начина, по който си мислим, бихме могли просто да вземем кръвна проба от Ла Лош или Ла Ронж, изпратена до университета, и да ви поставим диагноза по този начин“, каза той.

Първоначалното доказателство за концепцията за „мини-мозъците“ е изключително окуражаващо, което означава, че следващата стъпка за Венцел е да разшири тестването до по-голям брой пациенти.

Изследователите също така са заинтересовани от разширяване на обхвата на своите изследвания върху мини-мозъци. Ако могат да потвърдят, че мини-мозъците точно отразяват други мозъчни заболявания или неврологични състояния, те биха могли да бъдат използвани за ускоряване на диагностиката или за тестване на ефективността на лекарствата при пациенти, каза Венцел.

Като пример, Венцел посочи дългото време за чакане при психиатър в Саскачеван. Ако „мини-мозъците“ можеха да се използват за тестване кой антидепресант действа най-добре при пациент с депресия, това би могло значително да намали времето, необходимо за посещение при лекар и получаване на рецепта.

„Мини-мозък“ в петриева паничка - когато са създадени от стволови клетки от хора с Алцхаймер, органоидите проявяват патологията на Алцхаймер, само че в по-малък мащаб. Снимка: USask/Дейвид Стобе.

Венцел, бивш учител по природни науки в гимназията, който се е насочил към света на научните изследвания и академичните среди, казва, че „същността на изследването“ – измислянето на хипотеза и доближаването до тестването ѝ в експеримент – е това, което го вълнува в работата му.

Зашеметяващият успех на първоначалните „мини-мозъци“ беше толкова изумителен, че Венцел призна, че все още не може да го разбере напълно.

„Все още не мога да повярвам, но е и невероятно мотивиращо, че нещо подобно се случи“, каза Венцел. „Това ми дава нещо, което според мен ще повлияе на обществото, ще доведе до реална промяна и ще създаде... има потенциал да промени пейзажа на медицината.“

Резултатите от работата са описани подробно в статия, публикувана в списанието Frontiers in Cellular Neuroscience.