Wissenschaftler erstellen die Blut-Hirn-Schranke defekt außerhalb des Körpers

Wissenschaftler erstellen die Blut-Hirn-Schranke defekt außerhalb des Körpers

Wissenschaftler können nicht davon Leben, Kopie Ihres Gehirns außerhalb Ihres Körpers. Das ist Stoff für science-fiction. Aber in einer neuen Studie, die Sie neu einen kritischen Gehirn-Komponente, die Blut-Hirn-Schranke fungierte, wie es wäre, in der einzelne, sofern die Zellen zu machen. Ihre Leistung—detailliert in einer Studie, die heute veröffentlicht in der peer-reviewed journal Cell Stem Cell—bietet eine neue Möglichkeit, Entdeckungen zu machen über Erkrankungen des Gehirns und möglicherweise voraussagen, welche Medikamente am besten für einen individuellen Patienten.

Die Blut-Hirn-Schranke fungiert als gatekeeper durch die Blockierung Giftstoffe und andere Fremdstoffe aus der Blutbahn aus der Eingabe Gehirn Gewebe und schädigen es. Es kann auch verhindern, dass potenzielle therapeutische Drogen das Gehirn erreicht. Neurologische Störungen wie Amyotrophe Lateralsklerose (Lou-Gehrig-Krankheit), Parkinson-Krankheit und Huntington-Krankheit, die zusammen Millionen von Menschen betreffen, wurden mit der Defekten Blut-Hirn-Schranken zu halten, dass sich Biomoleküle für gesunde Gehirnaktivität.

Für Ihre Studie, die ein team unter der Leitung von Cedars-Sinai-Ermittler erzeugten Stammzellen bekannt als induzierte pluripotente Stammzellen Zellen, die produzieren können jede Art von Zelle, mit einem einzelnen Erwachsenen, die Blut-Proben. Sie benutzten diese spezielle Zellen, die zu Neuronen, Blut-Gefäß-Futter-und-support-Zellen, die zusammen die Blut-Hirn-Schranke. Das team legte dann die verschiedenen Arten von Zellen im inneren Organ-Chips, die neu die Körper der mikroumgebung mit der natürlichen Physiologie und die mechanischen Kräfte, die Zellen, die Erfahrung innerhalb des menschlichen Körpers.

Die lebenden Zellen bildeten schon bald eine funktionierende Einheit der Blut-Hirn-Schranke, die funktioniert, wie Sie funktioniert im Körper, einschließlich die Blockierung der Eintrag von bestimmten Medikamenten. Deutlich, wenn diese Blut-Hirn-Schranke abgeleitet wurde aus Zellen von Patienten mit der Huntington-Krankheit oder Allan-Herndon-Dudley-Syndrom, eine seltene angeborene neurologische Störung, die Barriere eine Fehlfunktion in der gleichen Weise, dass es nicht bei Patienten mit diesen Erkrankungen.

Während Wissenschaftler erstellt haben, die Blut-Hirn-Schranken außerhalb des Körpers vor, diese Studie weiter Fortgeschritten die Wissenschaft mithilfe von induzierten pluripotenten Stammzellen zu generieren, die eine funktionierende Blut-Hirn-Schranke, innerhalb einer Organ-Chip, das angezeigt wird, einen charakteristischen defekt der einzelnen Patienten an der Krankheit.

Die Ergebnisse der Studie eröffnen einen vielversprechenden Weg für Präzisions-Medizin, sagte Clive Svendsen, Ph. D., Direktor des Cedars-Sinai Board of Governors Regenerative Medicine Institute. „Die Möglichkeit, eine Patienten-spezifische, vielzelligen Modell der Blut-Hirn-Schranke auf einem chip stellt einen neuen standard für die Entwicklung von predictive, personalized medicine“, sagte er. Svendsen, professor der Medizin und der Biomedizinischen Wissenschaften, war der ältere Autor der Studie.

Die Forschung kombiniert die innovative stem cell science investigators im Cedars-Sinai in Los Angeles mit der erweiterten Organe-on-Chips-Technologie Emulieren, Inc. in Boston. Emulieren ist die Menschliche Emulation System bildet die mikroumgebung, die die Zellen benötigen, um die Ausstellung zu einem beispiellosen Niveau der biologischen Funktion und Verhalten wie Sie es tun in den menschlichen Körper. Das system besteht aus Messtechnik, software-apps und-Organ-Chips, etwa die Größe von AA-Batterien mit kleinen, fluidische Kanäle, gesäumt von Zehntausenden von lebenden menschlichen Zellen.

Die co-erstautoren der Studie sind Gad Vatine, Ph. D., von der Ben-Gurion-Universität des Negev in Beer Sheva, Israel, ein ehemaliger Postdoc-Wissenschaftler am Cedars-Sinai; Riccardo Barrile, Ph. D., von Emulieren, ein ehemaliger Postdoc-fellow am Cedars-Sinai; und Michael Workman, ein Ph. D.-student in der Cedars-Sinai-Graduate School of Biomedical Sciences.