此前,大腦類(lèi)器官都是在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)出來(lái)的?,F(xiàn)在,荷蘭瑪西瑪公主兒童腫瘤醫(yī)學(xué)中心和胡布雷希特研究所的科學(xué)家直接從人類(lèi)胎兒腦組織開(kāi)發(fā)出了大腦類(lèi)器官。新研究發(fā)現(xiàn),使用小塊胎兒腦組織而非單個(gè)細(xì)胞,對(duì)生成“迷你”大腦至關(guān)重要。這些小塊的胎兒腦組織可自組織成有機(jī)體。
這些大腦類(lèi)器官大約有一粒米那么大。它的構(gòu)成很復(fù)雜,包含了許多不同類(lèi)型的腦細(xì)胞。該大腦類(lèi)器官含有許多外徑向神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,這凸顯了類(lèi)器官與人腦的相似之處。
整個(gè)腦組織還產(chǎn)生了組成細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白質(zhì)。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,這些蛋白質(zhì)可能是腦組織片段能自組織成3D大腦結(jié)構(gòu)的原因。
研究發(fā)現(xiàn),組織衍生的類(lèi)器官保留了大腦特定區(qū)域的各種特征。它們對(duì)已知在大腦發(fā)育中扮演重要角色的信號(hào)分子作出反應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)表明,這種類(lèi)器官可在揭示指導(dǎo)大腦發(fā)育的復(fù)雜分子網(wǎng)絡(luò)方面發(fā)揮重要作用。
研究團(tuán)隊(duì)還研究了該類(lèi)器官在模擬腦癌方面的潛力。他們使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)讓類(lèi)器官中一小部分細(xì)胞的TP53基因缺失。3個(gè)月后,缺失TP53基因的細(xì)胞獲得了生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),這是癌細(xì)胞的典型特征。實(shí)驗(yàn)顯示了類(lèi)器官在癌癥藥物研究中將某些藥物與特定基因突變聯(lián)系起來(lái)的潛力。
這些組織衍生的類(lèi)器官在培養(yǎng)皿中持續(xù)生長(zhǎng)了6個(gè)多月。研究人員讓它們繁殖,并使其能從一個(gè)組織樣本中培養(yǎng)出許多類(lèi)似的類(lèi)器官。