3D-напечатанные стволовые клетки могут помочь лечить травмы головного мозга

3D-напечатанные стволовые клетки лечат травмы головного мозга

В научной первой, исследователи из Университета Оксфорда создали стволовые клетки, напечатанные на 3D-принтере, которые могут имитировать архитектуру коры головного мозга, внешнего слоя мозга человека. Эта техника потенциально может быть использована для лечения повреждений головного мозга.

Такие повреждения обычно приводят к значительному ущербу коре головного мозга, что вызывает проблемы с движением, познавательными способностями и коммуникацией. В настоящее время не существует эффективного лечения в тяжелых случаях, что отрицательно сказывается на качестве жизни пациентов.

Надеясь изменить ситуацию, исследовательская группа создала двухслойную ткань головного мозга, используя 3D-печать стволовых клеток человека.

Для этого исследователи использовали стволовые клетки, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека (hiPSCs), которые могут быть легко получены из клеток, взятых у самих пациентов, что снижает риск иммунного ответа.

Изначально, hiPSCs были дифференцированы в нейральные предшественники для двух отдельных слоев коры головного мозга. Затем они были растворены в растворе, чтобы получить два “биочернила”, которые были напечатаны для создания двухслойной структуры мозговой ткани.

Особенно стоит отметить, что когда эти напечатанные клетки были вживлены в мозги мышей, они проявляли структурную и функциональную интеграцию с тканью-хозяином.

Диаграмма процесса, от дифференциации стволовых клеток до их вживления в мышей. Кредит: Ёнчен Цзин / Университет Оксфорда

“Наша методика печати капель предоставляет возможность инженерии живых трехмерных тканей с желаемой архитектурой, что приближает нас к созданию персонализированных имплантационных методов лечения повреждений головного мозга”, – сказала доктор Линна Чжоу, старший автор исследования.

Исследователи теперь стремятся дальше развивать свою методику и создавать сложные многослойные ткани коры головного мозга, которые могут имитировать архитектуру мозга человека более реалистичным образом. Кроме лечения повреждений головного мозга, эти напечатанные клетки могут быть полезны для оценки эффективности лекарств и нашего понимания развития и познавательных способностей мозга.

Полное исследование опубликовано в журнале Nature Communications.