Pínulitlir lifandi heilar koma í stað tilraunadýra

Lífverkfræðingar við Brown háskólann í Bandaríkjunum hafa hannað litla þrívíða heila sem munu auðvelda rannsóknir á virkni heilans og forða dýrum frá tilraunastarfsemi. Heilarnir eru pínulitlar kúlur úr virkum vefjum miðtaugakerfisins og eru þeir mjög ódýrir í framleiðslu.

Litlar heilakúlur koma til með að auðvelda rannsóknir á heilanum.
Litlar heilakúlur koma til með að auðvelda rannsóknir á heilanum.

Nú geta rannsakendur lyfja, taugavefjaígræðslu eða stofnfruma nálgast þrívítt líkan af heila fyrir lítin pening eða um 30 kr. stykkið. „Við hugsum þetta sem leið til að hafa betri líkön í rannsóknarstofunni (in vitro) sem getur mögulega minnkað notkun á dýrum,“ segir Molly Boutin, einn höfundur verkefnisins. „Margar rannsóknir í dag eru unnar á tvívíðum ræktarmiðli en þetta er kostur sem er mun meira viðeigandi fyrir atburðarás lifandi vera (in vivo),“ bætti hún við.

Örsmátt sýni af lifandi taugavef úr rottu nægir til þess að framleiða þúsundir lítilla heila. Uppskriftin felur í sér einangrun og söfnun á sérstökum frumum með skilvindu og síðar er það sýni sett í kúlulaga frumuræktarmiðla með agarósa. Heilarnir, sem verða um þriðjungur af millimeter í þvermál, byrja að vaxa innan sólarhrings og hafa myndað flókin þrívíð taugasambönd á tveimur til þremur vikum.

Heilarnir búa yfir mikilvægum eiginleikum svo sem:

  • Fjölbreyttar frumugerðir: heilarnir innihalda bæði örvandi og hamlandi taugafrumur ásamt nokkrum tegundum af taugatróðsfrumum (e. glial cells).
  • Rafvirkni: taugarnar eru virkar og mynda taugamót og flókin taugasambönd.
  • Þrívítt: frumurnar tengjast og eiga samskipti við raunverulegar þrívíðar aðstæður en ekki á tvívíðum fleti.
  • Þéttleiki: tilraunir hafa sýnt að heilarnir hafa þéttleika upp á nokkur hundruð þúsund frumur á rúmmillimetra, sem er svipað og í eðlilegum rottuheila.
  • Langlífi: ræktaðir vefir lifa í minnsta kosti einn mánuð við tilraunir.

Auðveld og ódýr aðferð fyrir alla

Rannsakendur þróuðu þessa litlu heila til að nota í eigin rannsóknum á taugavefjaígræðslu og stofnfrumum en Yu-Ting Dingle, einn höfundanna, segir efnin auðfáanleg, aðferðina auðvelda og að þau gætu leyft allskonar rannsóknarstofum að nota þessar rannsóknir.

„Ef þú ert þessi einstaklingur í rannsóknarstofu, finnst okkur að þú eigir ekki að þurfa stóra stofu með allskonar dýrum rafeindatækjum, og að þú eigir ekki að þurfa að kryfja fósturvísi til að búa til líkan af heilanum fyrir rannsóknir,“ sagði Hoffman-Kim, aðalhöfundur rannsóknarinnar.

Heimildir:
ScienceDaily og ScienceAlert