Új tanulmány szerint a "mini agyak" felgyorsíthatják az Alzheimer-kór kezelésére szolgáló kezelések fejlesztését

Egy innovatív új módszerrel a Saskatchewani Egyetem (USask) kutatója őssejtekből miniatűr álszerveket hoz létre az Alzheimer-kór diagnosztizálására és kezelésére.

Amikor Dr. Tyler Wenzel Ph.D. először állt elő azzal az ötlettel, hogy őssejtekből miniatűr agyat hozzon létre, fogalma sem volt, mennyire sikeres lesz az alkotása. Wenzel „mini agya” most forradalmasíthatja az Alzheimer-kór és más agyi betegségek diagnosztizálását és kezelését.

„Soha, a legvadabb álmainkban sem gondoltuk volna, hogy az őrült ötletünk működni fog” – mondta. „Ezek [a miniagyak] vérből készült diagnosztikai eszközként használhatók.”

Wenzel, az Orvostudományi Egyetem Pszichiátriai Tanszékének posztdoktori ösztöndíjasa, Dr. Darrell Musso Ph.D. irányítása alatt fejlesztette ki a „miniagy” – vagy formálisabban egy agyi organoid egyedi modelljének – ötletét.

Az emberi őssejtekből szinte bármilyen más sejtet lehet készíteni a szervezetben. Emberi vérből vett őssejtek felhasználásával Wenzel egy miniatűr mesterséges szervet tudott létrehozni – körülbelül három milliméter méretűt, amely vizuálisan egy darab rágógumira hasonlít, amit valaki megpróbált újra kisimítani.

Ezeket a „miniagyakat” úgy hozzák létre, hogy vérmintából őssejteket hoznak létre, majd ezeket az őssejteket működő agysejtekké alakítják. A kis szintetikus organoidok kutatási célú használata nem új koncepció, de a Wenzel laboratóriumában kifejlesztett „miniagyak” egyedülállóak. Ahogy Wenzel a Frontiers of Cellular Neuroscience folyóiratban megjelent cikkében leírta, a laboratóriumában található agyak négy különböző típusú agysejtből állnak, míg a legtöbb agyi organoid csak neuronokból áll.

A tesztelés során Wenzel „mini-agyai” pontosabban tükrözik a felnőtt emberi agyat, lehetővé téve a felnőttkori neurológiai állapotok, például az Alzheimer-kór részletesebb tanulmányozását.

Az Alzheimer-kóros emberek őssejtjeiből létrehozott „mini-agyak” esetében Wenzel megállapította, hogy a mesterséges szerv Alzheimer-kóros tüneteket mutatott – csak kisebb mértékben.

„Ha az őssejtekből az emberi test bármely sejtje válhat, felmerült a kérdés: »Tudunk-e olyasmit létrehozni, ami egy egész szervre hasonlít?«” – mondta Wenzel. „A fejlesztés során ez az őrült ötletem támadt, hogy ha ezek valójában emberi agyak, ha egy betegnek olyan betegsége van, mint az Alzheimer-kór, és növesztünk egy »mini agyat«, akkor elméletileg ennek a kis agynak Alzheimer-kórja lenne.”

Wenzel megjegyezte, hogy ez a technológia megváltoztathatja az Alzheimer-kórban szenvedők egészségügyi ellátásának módját, különösen a vidéki és távoli közösségekben. Ez az úttörő kutatás már támogatást kapott a Kanadai Alzheimer Társaságtól.

Ha Wenzel és kollégái megbízható módszert tudnak kidolgozni az olyan neurológiai betegségek diagnosztizálására és kezelésére, mint az Alzheimer-kór, csupán egy kis vérminta felhasználásával – amely viszonylag hosszú eltarthatósági idővel rendelkezik, és futárral szállítható –, ahelyett, hogy a betegeknek kórházakba vagy szakrendelőkbe kellene utazniuk, az jelentősen megtakaríthatja az egészségügyi erőforrásokat és csökkentheti a betegek terheit.

„Elméletileg, ha ez az eszköz úgy működik, ahogy gondoljuk, akkor egyszerűen küldhetnénk egy vérmintát La Loche-ból vagy La Ronge-ból az egyetemre, és úgy diagnosztizálhatnánk” – mondta.

A „mini-agyak” koncepciójának kezdeti bizonyítása rendkívül biztató volt – ami azt jelenti, hogy Wenzel következő lépése a tesztelés kiterjesztése egy nagyobb betegkörre.

A kutatók a mini-agy kutatásuk hatókörének bővítésében is érdekeltek. Ha meg tudják erősíteni, hogy a mini-agyak pontosan tükrözik más agyi betegségeket vagy neurológiai állapotokat, akkor felhasználhatók a diagnózis felgyorsítására vagy a gyógyszerek hatékonyságának tesztelésére a betegeknél – mondta Wenzel.

Példaként Wenzel a Saskatchewanban található pszichiáterekhez vezető hosszú várakozási időt hozta fel. Ha a „miniagyakat” fel lehetne használni annak tesztelésére, hogy melyik antidepresszáns gyógyszer a leghatékonyabb egy depressziós beteg számára, az jelentősen lerövidíthetné az orvoshoz jutás és a recept megszerzésének idejét.

Egy „miniagy” egy Petri-csészében – Alzheimer-kóros emberek őssejtjeiből létrehozva az organoidok Alzheimer-kóros elváltozásokat mutatnak, csak kisebb mértékben. Fotó: USask/David Stobbe.

A korábbi középiskolai természettudományi tanár, Wenzel, aki a kutatás és az akadémiai világba költözött, azt mondta, hogy a munkájában a „kutatás lényege” – egy hipotézis felállítása és annak kísérletben történő tesztelésének közelebb kerülése – az, ami izgatja.

A kezdeti „miniagyak” lenyűgöző sikere annyira megdöbbentő volt, hogy Wenzel bevallotta, még mindig nem tudja teljesen felfogni.

„Még mindig hitetlenkedem, de hihetetlenül motiváló is, hogy valami ilyesmi megtörtént” – mondta Wenzel. „Ez ad nekem valamit, ami szerintem hatással lesz a társadalomra, valódi változást hoz, és változást hoz... megvan benne a potenciál, hogy megváltoztassa az orvostudomány képét.”

A munka eredményeit részletesen ismerteti a Frontiers in Cellular Neuroscience folyóiratban megjelent cikk.