Een team van onderzoekers van het Weizmann Institute of Science heeft ontdekt dat organoïden kunnen worden gebruikt om beter te begrijpen hoe het menselijk brein rimpelt terwijl het zich ontwikkelt. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurfysica , het team beschrijft hoe ze een aangepaste vorm van organoïde ontwikkeling gebruikten om de ontwikkeling van hersenrimpels te bestuderen. Larry Taber van Washington University biedt een artikel in News &Views over het werk van het team in hetzelfde tijdschriftnummer.

Een organoïde is een kunstmatig gekweekte massa cellen die bedoeld is om menselijke of andere dierlijke organen te repliceren. Ze zijn meestal veel kleiner dan de organen die ze moeten nabootsen, maar bieden onderzoekers een unieke manier om te bestuderen hoe organen zich ontwikkelen. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden het proces waarmee het menselijk brein rimpels ontwikkelt beter te begrijpen. Beseffend dat de standaardbenadering die wordt gebruikt voor het maken van organoïden niet zou werken in een dergelijk onderzoek, het team probeerde een andere tactiek - ze kweekten stamcellen op een platform dat resulteerde in een hersenorganoïde die veel dunner en ronder was dan het van nature zou groeien - en het werd ook gekweekt op een vorm rond een smalle ruimte. Het eindresultaat, het team meldt, was een hersenorganoïde die op een pitabroodje leek. Deze configuratie stelde de onderzoekers in staat om foto's te maken van plooien terwijl ze zich ontwikkelden en om voedingsstoffen aan alle cellen te leveren, aangezien bloedvaten zich doorgaans niet ontwikkelen in organoïden.

Bij het bestuderen van de beelden van de zich ontwikkelende organoïde, de onderzoekers ontdekten dat de plooien zich ontwikkelden zoals verwacht - tegengestelde krachten als gevolg van groeiverschillen in hersenmateriaal. In dit geval, het was het cytoskelet in de kern van de organoïde en de celkern die zich uitbreidde aan de buitenranden van de organoïde. Ongelijkmatige expansie tussen de twee zorgt ervoor dat de een of de ander vouwt als een middel om de toename in druk op te vangen.

Voor meer informatie over de ontwikkeling van plooien, deden de onderzoekers hetzelfde experiment opnieuw, maar gebruikte stamcellen van een patiënt met het gladde hersensyndroom, die, zoals het klinkt, is een aandoening waarbij de hersenen zich zonder plooien ontwikkelen. Zoals verwacht, de organoïde ontwikkelde zeer weinig plooien. Bij nadere beschouwing bleek dat er verschillen in elasticiteit zijn tussen de cellen in de organoïde die zijn gekweekt met gezonde cellen en die met de gemuteerde genen die achter het gladde hersensyndroom zitten.

© 2018 Fys.org