Naukowcy wyhodowali w laboratorium kluczową strukturę dla rozwoju kręgosłupa

Naukowcy z Wielkiej Brytanii dokonali przełomowego odkrycia w dziedzinie medycyny regeneracyjnej. Udało im się wyhodować w laboratorium strukturę przypominającą "notochord" - kluczową tkankę dla prawidłowego rozwoju kręgosłupa i układu nerwowego u ludzkich zarodków.

Zespół badawczy z Instytutu Francisa Cricka w Londynie wykorzystał pluripotentne komórki macierzyste, które mogą przekształcać się w dowolny typ komórek organizmu. Naukowcom udało się nakłonić te komórki do rozwoju w kierunku "notochordu" - struktury przypominającej trzon, która spontanicznie wydłużała się do 1-2 milimetrów.

Wyhodowana w laboratorium struktura zawierała rozwijającą się tkankę nerwową oraz komórki macierzyste kości, ułożone w sposób odzwierciedlający rozwój w ludzkich zarodkach.

"Notochord działa niczym GPS dla rozwijającego się zarodka, pomagając ustalić główną oś ciała i naprowadzając na formowanie kręgosłupa oraz układu nerwowego" - wyjaśnia James Briscoe, starszy autor badania opublikowanego w czasopiśmie "Nature".

"Do tej pory trudno było wygenerować tę kluczową tkankę w warunkach laboratoryjnych, co ograniczało nasze możliwości badania ludzkiego rozwoju i związanych z nim zaburzeń. Teraz, gdy udało nam się stworzyć działający model, otwiera się droga do studiowania chorób rozwojowych, o których dotychczas wiedzieliśmy bardzo mało."

Notochord to walcowata struktura występująca w rozwijających się ciałach wszystkich strunowców, gromady zwierząt obejmującej kręgowce (posiadające kręgosłup). Ze względu na swoją złożoność, notochord nie był dotychczas skutecznie hodowany w modelach organoidów ludzkiego kręgosłupa i układu nerwowego (tułowia).

"Znalezienie dokładnych sygnałów chemicznych potrzebnych do wytworzenia notochordu było jak znalezienie właściwego przepisu" - mówi Tiago Rito, główny autor badania. "Poprzednie próby wyhodowania notochordu w laboratorium mogły zawieść, ponieważ nie rozumieliśmy odpowiedniego momentu, w którym należy dodać składniki."

Zdaniem naukowców, nowe odkrycie otwiera drogę do przyszłych badań nad wadami rozwojowymi kręgosłupa i rdzenia kręgowego. Może również dostarczyć cennych informacji na temat schorzeń dotykających krążków międzykręgowych, które rozwijają się właśnie z notochordu. Te krążki, działające niczym amortyzatory kręgosłupa, są kluczowe dla prawidłowego funkcjonowania kręgosłupa.