Organoizii si remielinizarea

 

De data aceasta, te invit să citești despre o nouă revoluție științifică. Poți să fii surprins/ă de ideeea de a crea versiuni milimetrice ale organelor umane  în laborator.

Voi discuta aici despre remielinizare(refacerea mielinei celulei nervoase) în SM deși este utilă și în cazul și celorlalte afecțiuni neurodegenerative, dar nu doar.

Scleroza multiplă (SM), o boală autoimună debilitantă care vizează sistemul nervos central (SNC), este marcată de demielinizare și inflamație..

Clinic, se prezintă în trei forme distincte:

• SM recidivant-remisivă (SMRR),

• SM progresivă primară (SMPP) și

• SM progresivă secundară (SMSP).

Deși terapiile modificatoare de boală (TMB) oferă o oarecare solutie persoanelor cu SMRR, opțiunile de tratament pentru SM progresivă (SMp) rămân frustrant de inadecvate. Această lacună evidențiază o nevoie urgentă de tehnici avansate de modelare a bolii pentru a descifra patologia complexă.

Ce sunt organoizii cerebrali miniaturali?

Organoizii cerebrali sunt instrumente emergente și puternice pentru sistemul nervos central. Deși modelele au fost generate de mulți ani, procesele consumatoare de timp și diversitatea celulară redusă reprezintă provocări importante în protocoalele definite au arătat He și colaboratorii (2023).

Organoizii cerebrali miniaturali derivați din celule stem umane revoluționează cercetarea sclerozei multiple (SM) prin modelarea mecanismelor bolii - în special demielinizarea, repararea mielinei și inflamația - într-un mediu 3D specific uman.

Aceste „mini-creiere” facilitează testarea de noi medicamente, analiza geneticii specifice pacientului și explorarea modului în care microglia și oligodendrocitele contribuie la progresia SM.

Aplicații cheie ale organoidelor micro-cerebrale în cercetarea sclerozei multiple

• Modelarea leziunilor și repararea mielinei: Organoidele care conțin oligodendrocite (celule producătoare de mielină) permit cercetătorilor să studieze leziunile mielinei și să evalueze potențialele terapii de remielinizare, care sunt dificil de reprodus în modelele animale.

• Modelare specifică pacientului: Prin utilizarea celulelor stem pluripotente induse de la pacienți cu scleroză multiplă primar progresivă (PPMS), secundar progresivă (SPMS) sau recurent-remisivă (RRMS), cercetătorii pot analiza modul în care fondul genetic specific al unui pacient influențează patologia bolii.

• Investigarea disfuncției celulare: Studiile arată că organoidele derivate din scleroză multiplă prezintă un număr redus de celule stem și o diferențiere defectuoasă a oligodendrocitelor.

• Descoperirea medicamentelor: Aceste modele ajută la testarea eficacității noilor terapii pentru repararea leziunilor.

• Cercetătorii încorporează structuri ale barierei hematoencefalice , cum ar fi bioimprimarea 3D și tehnologia organoid-on-chip, pentru a simula infiltrarea celulelor imune și administrarea de medicamente.

Avantaje față de modelele tradiționale:

• Centrate pe om: Spre deosebire de modelele animale, aceste organoide utilizează celule umane, oferind o reprezentare mai precisă a SNC uman și a proceselor bolii.

• Complexitate: Acestea prezintă mai multe tipuri de celule (neuroni, oligodendrocite, astrocite, microglie), imitând complexitatea creierului uman.

• Personalizare: Cercetătorii pot genera organoide din celulele unui anumit pacient pentru a adapta tratamentele potențiale.

Referințe:

Simões-Abade MBC, Patterer M, Nicaise AM, Pluchino S. Brain organoid methodologies to explore mechanisms of disease in progressive multiple sclerosis. Front Cell Neurosci. 2024 Dec 18;18:1488691. doi: 10.3389/fncel.2024.1488691. PMID: 39744673; PMCID: PMC11688374.

Daviaud N, Chen E, Edwards T, Sadiq SA. Cerebral organoids in primary progressive multiple sclerosis reveal stem cell and oligodendrocyte differentiation defect. Biol Open. 2023 Mar 15;12(3):bio059845. doi: 10.1242/bio.059845. Epub 2023 Mar 6. PMID: 36744877; PMCID: PMC10040243.

He, Xingfeng, et al. “Patient-Derived Organoids as a Platform for Drug Screening in Metastatic Colorectal Cancer.” Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, vol. 11, May 2023. 1190637. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1190637.