Minihjerne, øjne, organoid

Dyrkede minihjerner udvikler øjne

Tyske forskere har nu manipuleret dyrkede minihjerner til at danne forstadier til øjne.

Tyske forskere har nu manipuleret dyrkede minihjerner til at danne forstadier til øjne.

Elke Gabriel et al./Cell Stem Cell

For første gang har hjerneforskere fremdyrket minihjerner i laboratoriet, som de – bogstavelig talt – kan få øjenkontakt med. Gennembruddet er skabt af forskere fra universitetet HHU i Düsseldorf i Tyskland.

Hjerneforskere er gennem det seneste årti blevet i stand til at dyrke minihjerner, også kaldet organoider, i laboratoriet. De skabes ud fra stamceller, som forskerne vha. vækstfaktorer kan få til at udvikle sig til forskellige typer nerveceller.

Men aldrig før er det lykkedes at manipulere dem til at udvikle andre organer, som hjernecellerne står i forbindelse med.

Forskerne opnåede resultatet ved at tilføre organoiderne A-vitaminlignende stoffer. I løbet af 30 dage begyndte forstadier til øjne at dukke op på overfladen af minihjernerne.

Forstadierne indeholdt flere af de celletyper, som findes i øjets nethinde, samt celletyper, som findes i hornhinden og linsen.

Minihjerner, øjne, organoider

Udsat for de rette vækstfaktorer udvikler minihjernerne to forstadier til øjne placeret på den ene side.

© Elke Gabriel et al./Cell Stem Cell

Udviklingen fortsatte i endnu 20-30 dage, hvor forskerne kunne se, at cellerne i de primitive øjne dannede nerveforbindelser til hjerneceller i andre områder af minihjernerne.

Minihjerner blev lysfølsomme

Efterfølgende forsøg viste, at de nye netværk af hjerneceller reagerede, når forskerne udsatte øje-forstadierne for lys. Minihjernerne var med andre ord blevet udstyret med en vis form for syn.

De nye resultater er desuden opsigtsvækkende, fordi de viser, at minihjernerne organiserer sig som hos et foster ved at “vælge” en forside og en bagside.

I alt dyrkede forskerne 314 minihjerner ud fra stamceller fra fire forskellige donorer, og 72 procent af dem udviklede forstadier til øjne.

Minihjerne, øjne, organoid

© Elke Gabriel et al./Cell Stem Cell

Minihjerner får syn på to måneder

Det nye gennembrud giver forskerne mulighed for at studere, hvordan hjerneceller og nydannede sanseorganer kommunikerer med hinanden i den tidlige fostertilstand.

Derudover kan de dyrkede forstadier til øjne bruges til at teste specifik medicinsk behandling til patienter med øjensygdomme – eller måske endda til at fremdyrke forskelligt øjenvæv til transplantation baseret på patientens egne stamceller.