Odlad minihjärna liknar foster

helskärm

Tekniken att odla hjärnliknande vävnad från stamceller har tagit ett stort kliv framåt. Nu har de små cellklumparna egenskaper som påminner om hjärnan hos mänskliga foster.

Genom att backa utvecklingen hos vanliga hudceller och sedan styra dem med särskilda signaler har forskare sedan en tid tillbaka kunnat odla ett slags mycket enkla minihjärnor. Hittills har det inte blivit mycket mer än ärtstora cellklumpar med en struktur som påminner om hjärnvävnad.

Men nu har en grupp amerikanska forskare förfinat metoden och framställt minihjärnor som uppvisar en elektrisk aktivitet som liknar hjärnaktiviteten hos mänskliga foster. Aktiviteten i minihjärnorna utvecklas dessutom i samma takt som fostrens hjärnor fram till nio månaders ålder – alltså födseln. Men därefter stannar de odlade hjärnorna i sin utveckling, trots att de kan hållas vid liv i ytterligare flera år.

Tvivlade på resultatet

"Först kunde vi inte tro att det var sant, vi trodde att det var fel på våra mätelektroder”, säger Alysson R. Muotri i ett pressmeddelande.

Han är professor i pediatrik och molekylärmedicin vid UC San Diego school of medicin i USA och delaktig i studien som publiceras i tidskriften Cell Stem Cell.

När forskarna hade konstaterat att de första mätningarna faktiskt stämde använde de artificiell intelligens för att ytterligare analysera resultaten. Maskinen fick först träna på att bedöma åldern hos prematura människofoster baserat på hjärnaktiviteten. Därefter matades maskinen med signaler från odlade hjärnor. Med hjälp av samma algoritmer kunde den då avgöra hur gamla odlingarna var.

Odlad hjärna ute i rymden

Ett av målen med att odla hjärnor är att kunna göra medicinska försök på människoliknande hjärnvävnad. På så vis gick det till exempel för första gången att visa att zika-virus påverkar hjärnan hos foster. Odlade minihjärnor har även skickats ut i rymden, till rymdstationen ISS, för att studera hur hjärnvävnad påverkas av en lägre gravitation – något som kan vara bra att veta den dag det är dags att göra längre rymdfärder.

Än så länge bedömer inte forskarna att det finns någon risk att de odlade hjärnorna blir så komplexa att de riskerar att drabbas av exempelvis ångest i odlingsskålen.

”De skiljer sig dramatiskt från den mänskliga hjärnan på många sätt. Till exempel är de många gånger mindre, och de saknar hjärnhalvor och blodkärl”, säger Alysson R. Muotri.