zvykli jsme si na myšlenku transplantace lidských orgánů. Transplantace pevných orgánů, jako jsou srdce, ledviny a játra, stejně jako kostní dřeň, se staly život zachraňující léčbou některých nemocí. Vyšetřovatelé dokonce hledají způsoby, jak úspěšně transplantovat orgány ze zvířat, jako jsou prasata, na člověka. Ale co transplantace lidského mozku?

přestože transplantace celého lidského mozku se zdá být přitažlivá, transplantace jednotlivých buněčných populací není., Ve skutečnosti byl v opakovaných studiích prokázán přenos nervových štěpů dárců plodu, aby se opravily některé z motorických defektů zjištěných u pacientů s Parkinsonovou chorobou. Obrátil se k hlodavci jako studijní systém, vyšetřovatelé šli na ukazují, že nervové kmenové buňky (NSCs), mohou být také izolovány a použity jako dárcovské buňky. NSCs lze izolovat z disociovaných mozků hlodavců a in vitro propagovat přidáním extracelulárních růstových faktorů (jako je EGF nebo bFGF) nebo zavedením genů podporujících růst (jako je v-myc nebo velký t-antigen).,

jako přirozené sledování práce hlodavců se tito autoři rozhodli vyvinout roubovací systém lidských NSCs. První, že izolované buněčné suspenze z periventrikulární oblasti 15-týdenní-starý lidský plod, oblast, která je bohatým zdrojem NSCs u hlodavců. Další, že tyto buňky kultivované v střídavý směs EGF a bFGF po dobu několika měsíců, stíněné, populace, pro jeho schopnost, aby to pochopilo, a pak klonován z jednotlivých, stabilní buněčné linie. (V některých experimentech také zavedli gen v-myc podporující růst, ale nakonec se to ukázalo jako zbytečné.,) Jednoduše změnou kultivační médium obsahující sérum, tyto NSC linky diferencovaným v neurální a oligodendroglial buněk in vitro. Coculture s primární myší tkání centrální nervové soustavy bylo potřeba řídit diferenciaci nejefektivněji dolů astroglial cesta, další linie, která je přirozeně odvozen od NSC in vivo a je poslední typ buněk, normálně se narodil během vývoje; proto, coculture mohl „znovu“ in vivo prostředí.,

Chcete-li zjistit, jak by tyto klony NSC reagovaly in situ, autoři je transplantovali do komor novorozených myší. Aby bylo možné sledovat některé z těchto klonů in vivo, byly první transfektovaly s retrovirus, který vyjadřuje β-galaktosidázy gen, který by mohl sloužit jako jednoznačný vizuální značky pro lidské buňky v myším mozku. Po zavedení se lidské NSCs snadno vyryly do mozkového mozku a migrovaly podél cest, které byly dříve prokázány jako přirozené cesty pro tyto buňky in vivo., Například mikroskopické vyšetření zavedené značky β-galaktosidázy ukázalo, že buňky se přesunuly do myší subkortikální a kortikální bílé hmoty, corpus callosum a čichové žárovky. Lidské NSCs vmezeřené s rodilými neurony a gliemi, a vhodně diferencované v závislosti na okolní buněčné typy a podněty. Integrovali se také do zárodečných zón na opačném konci mozku a stali se vhodnými typy nervových buněk. To dokázalo, že navzdory buněčné kultuře, klonování a genové transfekci si NSCs zachovaly svůj pluripotentní stav in vivo., Kromě toho buňky ukázaly schopnost hladce exprimovat cizí gen v tkáni mozku.

skupina dále prokázala možnost použití NSCs v aplikacích genové terapie v prostředí in vitro. Tyto buňky exprimují alfa podjednotku β-hexosaminidázy, genu, který je defektní u Tay-Sachsovy choroby u lidí. Poté se smíchaly v myších mozkových buňkách, které měly Gen odstranit, aby sloužily jako hostitel pro buňky., Enzymovou analýzou ukázali, že významná množství aktivní β-hexosaminidázy byla produkována buněčnou směsí a vedla ke snížené akumulaci patologického materiálu v nervových buňkách Tay-Sachs.

jako in vivo test ryteckého potenciálu lidských linií NSC zavedli klony NSC do mozku jiného vadného kmene myši, kmene Meander tail (mea). Tento konkrétní mutant má vadu, která zabraňuje rozvoji nebo přežití mnoha neuronů granulí v částech cerebellum., V mea mutanti, po zavedení do vnější granule vrstva mozečku, lidské NSCs se stěhoval do správné vrstvy mozečku a diferencované do buňky, která se objevila identická s normální myší granule neuronů. Tento výkon je pozoruhodný vzhledem k tomu, že původní buňky používané k vytvoření linií NSC byly odvozeny z periventrikulární oblasti lidského plodu, nikoli z postnatálního cerebellum. Tento úspěch demonstruje plasticitu těchto buněk a udržení reakce na normální diferenciační podněty u zvířete.,

lidský neurální progenitor a kmenové buňky tak mohou být nyní izolovány a manipulovány in vitro a in vivo. Úžasnou vlastnost těchto buněk diferencovat in situ v přijímající mozek může nakonec umožnit cílené zavedení buněk do vymezených oblastí k nápravě specifických vad, stejně jako pro integraci ve více šířeny způsob, jak pro mnoho typů neurologických onemocnění s rozšířenou patologie.