Hersenorganoïden die in het lab zijn gekweekt hebben nu voor het eerste elektrische signalen afgegeven, menen Amerikaanse onderzoekers.
Steeds vaker halen ze het nieuws: organoïden, driedimensionale en vereenvoudigde orgaantjes die in het lab zijn gekweekt. Ze hebben als doel om ziektes te bestuderen, de ontwikkeling van het orgaan te volgen of de potentie van medicijnen te testen.
Nu zijn onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Diego er voor het eerst in geslaagd om zulke organoïden van hersenen te kweken die elektrische activiteit vertonen. Het onderzoek was vorig jaar november al gepresenteerd op een conferentie maar is nu gepubliceerd in vakblad Cell Stem Cell.
Lees ook:
Premature signalen
De onderzoekers lieten pluripotente stamcellen (cellen die in staat zijn om in elk ander type cel te veranderen) uitgroeien tot hersenschorscellen. De hersenschors is het gebied dat verantwoordelijk is voor onder andere waarneming, aandacht, geheugen, taal en bewustzijn.
Honderden van deze zogeheten cerebrale organoïden – die enkele millimeters meten – werden over een periode van tien maanden gekweekt in het lab, waarbij ze voortdurend werden gemonitord met een EEG. Al na enkele maanden bespeurden de onderzoekers dat de ‘breintjes’ een vorm van activiteit vertoonden.
Deze signaaltjes leken echter totaal niet op de georganiseerde hersenactiviteit van een volwassen persoon, maar hadden meer iets gemeen met de chaotische hersengolven die ongeboren baby’s vertonen, schrijven de wetenschappers.
Over-interpretatie
Voordat de nekharen overeind bij je gaan staan, vermelden we er nogmaals bij dat het om cellen van slechts één hersengebied, de schors, gaat. Bovendien lijkt dit weefsel niet op dat van het menselijk brein, verzekeren de onderzoekers.
Verder zijn de organoïden niet alleen verkleind en vereenvoudigd, maar hebben ze ook geen andere hersengebieden om mee te verbinden. Het zou dus ook zomaar kunnen dat de gemeten hersengolven geen menselijke hersenactiviteit nabootsen.
Over dat laatste is Hans Clevers, onderzoeksleider bij het Hubrecht Institute en professor Moleculaire Genetica aan het UMC Utrecht, heel stellig. Clevers is net terug van een congres in San Diego over mini-organen, dat hij mede-georganiseerd heeft, waar dit onderzoek uitvoerig werd besproken. “Men was daar zelfs boos over de conclusie die wordt getrokken aan de hand van dit onderzoek”, zegt hij aan de telefoon.
“Wat je ziet, is een soort ritmische activiteit van zenuwcellen (neuronen), en die geven inderdaad elektrische signalen af. Maar hier wordt gesuggereerd dat het gekweekte weefsel golven maakt die lijken op hersenactiviteit van vroege menselijke hersenen. Dat is een over-interpretatie en volgens de experts op het congres een manier om een paper gepubliceerd te krijgen.”
Geen mini-breinen
Cerebrale organoïden worden ook vaak mini-breintjes genoemd. “Ook dat klinkt erg bedreigend,” zegt Clevers, “want het suggereert dat het hier om kleine versies van de complexe menselijke hersenen gaat. De weefsels lijken misschien op onderdelen van de hersenen, maar het brein is een zeer complex orgaan.”
Toch gaat het onderzoek naar organoïden wel spectaculair hard, zegt Clevers. “Ieder stukje hersenen heeft een eigen structuur en het lukt wetenschappers steeds beter om zo’n stukje na te bouwen met stamcellen.”
Deze stroomversnelling vraagt natuurlijk om nauwe samenwerking met ethici, iets wat Clevers en zijn onderzoeksgroep doen. “We zijn wetenschappers en gaan niet over ‘willen we het wel, willen we het niet?’. Onze mening is niet beter dan die van anderen.”
Bronnen: Cell Stem Cell, ScienceAlert
Beeld: Muotri Lab/UCTV
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
