Miniaturní mozky s vlastnostmi podobnými očím: Průlom ve výzkumu sítnicových onemocnění

by Rosa 26 května, 2022

written by Rosa 26 května, 2022

Mini mozky s vlastnostmi podobnými očím: Průlom ve výzkumu onemocnění sítnice

Pochopení vývoje oka

Pochopení toho, jak se vyvíjejí oči, je zásadní pro výzkumníky, kteří se snaží odhalit tajemství časných onemocnění sítnice. Nedávná studie učinila významné pokroky v této oblasti, když se jí úspěšně podařilo vypěstovat miniaturní mozky s očními útvary zvanými optické kalichy. Tyto optické kalichy jsou prekurzory sítnice a jejich vývoj v rámci mini-organoidů se velmi podobá vzniku očních struktur u lidských embryí.

Organoidy: Replikace orgánů v laboratoři

Organoidy jsou malé, trojrozměrné tkáňové kultury, které napodobují strukturu a funkci orgánů. Vědci vytvářejí miniaturní organoidy ze kmenových buněk, které mají potenciál dozrát v jakoukoli buňku v těle. Studium organoidů umožňuje vědcům pozorovat, jak se orgány vyvíjejí a jak reagují na různé léčby.

iPSC-kultivované mini mozky

V této průkopnické studii použili vědci lidské indukované pluripotentní kmenové buňky (iPSC) k vypěstování mini mozků. iPSC jsou dospělé kmenové buňky odvozené z lidských embryí. Na rozdíl od tradičních embryonálních kmenových buněk jsou však iPSC získávány z dospělých lidských buněk, obvykle z kožních nebo krevních vzorků. Tyto buňky jsou poté reprogramovány do embryonálního stavu, což jim umožňuje vyvinout se v kteroukoli buňku v těle.

Vývoj optických kalichů

Předchozí výzkumné snahy se zaměřovaly na kultivaci buď čistých sítnicových buněk, nebo optických kalichů v izolaci. Cílem této studie však bylo vytvořit integrovaný systém pěstováním optických kalichů jako součásti mini mozků. Vědci upravili techniku, která se používá k přeměně kmenových buněk na nervovou tkáň, aby dosáhli tohoto cíle.

Poté, co se buňky vyvinuly v mini mozky, vznikly optické kalichy během 30 dnů a do 50. dne byly plně zralé. Načasování tohoto vývoje odpovídá vývoji očí u lidských embryí, což naznačuje, že tento proces by mohl být použit ke studiu vývoje očí v děloze.

Světelně citlivé a komplexní struktury

Pozoruhodně vykazovaly optické kalichy na mini mozcích citlivost na světlo a vyvinuly různé typy sítnicových buněk spojených s nervovou tkání. Oči na organoidech dokonce měly čočku a rohovkovou tkáň.

Možné aplikace

Vývoj mini mozků s vlastnostmi podobnými očím má dalekosáhlé důsledky pro výzkum a léčbu onemocnění sítnice. Tyto organoidy mohou vědcům pomoci:

Studovat interakce mozek-oko během embryonálního vývoje
Modelovat vrozené poruchy sítnice
Generovat specifické typy sítnicových buněk pro konkrétního pacienta pro personalizované testování léčiv
Vyvinout transplantační terapie pro onemocnění sítnice

Budoucí směry

Vědci v současnosti zkoumají způsoby, jak prodloužit životnost optických kalichů, aby umožnili důkladnější studium onemocnění sítnice. Tento výzkum slibuje mnoho pro posun našeho chápání vývoje očí a pro přípravu půdy pro nové léčby onemocnění sítnice.

Rosa

Rosa je uznávaná softwarová inženýrka, jejíž vášeň pro vědu a technologie byla zapálena již v raném dětství. Vyrůstala v rodině, kde byla podporována akademická zvědavost, a Rosa byla hluboce ovlivněna svým otcem, oddaným profesorem fyziky. Po dlouhých dnech strávených na univerzitě se otec vracel domů a uvedl Rosu do světa vědeckého zkoumání, vedl ji různými experimenty a podněcoval její hlubokou lásku k tajům fyzikálního světa. Již od útlého věku byla Rosa fascinována nekonečnými možnostmi, které věda nabízí. Trávila nespočet hodin prováděním experimentů a učením se základních principů fyziky. Tento raný kontakt s vědeckým bádáním nejenže zlepšil její analytické schopnosti, ale také v ní probudil neutuchající zvědavost a vášeň pro řešení problémů. Rosina akademická cesta ji přivedla ke studiu informatiky, kde excelovala ve svém studiu, poháněná stejným nadšením, které charakterizovalo její dětské experimenty. Absolvovala s vyznamenáním a získala bakalářský titul na prestižní univerzitě. Její akademické úspěchy byly oceněny mnoha vyznamenáními a stipendii, což odráželo její oddanost a mimořádný talent v oboru. Ve své profesní kariéře Rosa významně přispěla k technologickému průmyslu. Pracovala pro několik předních technologických společností, kde hrála klíčovou roli při vývoji inovativních softwarových řešení, která měla významný dopad v různých sektorech. Její odborné znalosti spočívají v navrhování a implementaci složitých algoritmů, optimalizaci výkonnosti systémů a zajišťování spolehlivosti a škálovatelnosti softwarových aplikací. Kromě svých technických dovedností je Rosa silnou zastánkyní žen ve STEM (věda, technologie, inženýrství a matematika). Aktivně se účastní mentorovacích programů, kde vede mladé ženy, které se chtějí věnovat kariéře v technologiích. Rosa věří v sílu vzdělání a důležitost poskytování rovných příležitostí pro všechny a věnuje svůj čas přednášení na konferencích a workshopech, aby inspirovala další generaci ženských inženýrů. Ve svém osobním životě Rosa nadále rozvíjí své vědecké kořeny. Svůj volný čas ráda tráví experimentováním s novými technologiemi, čtením vědeckých časopisů a diskusemi o budoucnosti technologií. Rosina cesta od zvědavého dítěte, které provádělo experimenty, k úspěšné softwarové inženýrce je důkazem síly raného kontaktu s vědou a trvalého vlivu podpůrného a intelektuálně stimulujícího prostředí.