Minibreinen uit het lab onthullen geheimen van autisme en alzheimer zonder dieren

Onderzoekers van het CNRS tonen in Parijs hoe deze organoïden van drie millimeter helpen bij het bestuderen van neurologische aandoeningen en het testen van geneesmiddelen.

Een eenvoudig graantje van minder dan drie millimeter in een petrischaaltje met water dient om de werkelijke grootte van de hersenorganoïden te illustreren. Zo toont Sandrine Adiba, onderzoeksingenieur bij het CNRS in het Institut Jacques-Monod in Parijs, tijdens de Ongewone Bezoeken van het centrum, die tot 18 oktober open zijn voor het publiek.

Hoe deze driedimensionale zenuwweefsels worden gekweekt

De minibreinen bestaan uit driedimensionale structuren van zenuwweefsel die uit stamcellen worden verkregen. Het proces begint met het herprogrammeren van volwassen huid- of bloedcellen tot een embryonale staat. Daarna sturen wetenschappers hun ontwikkeling zodat ze uitgroeien tot neuronen die zichzelf kunnen organiseren.

Hoewel deze structuren niet denken of voelen, bieden ze een uniek venster op processen die in een levend brein onbereikbaar zijn. Ze maken het mogelijk om de oorsprong van autisme of epilepsie te onderzoeken, evenals het verloop van ziekten als alzheimer en parkinson. Bovendien kunnen medicijnen direct op menselijk weefsel worden getest zonder diermodellen.

Internationale projecten stimuleren onderzoek met organoïden

Het werk beperkt zich niet tot Frankrijk. In Wenen heeft het team onder leiding van Jürgen Knoblich deze minibreinen gebruikt om te begrijpen hoe het zikavirus microcefalie veroorzaakt. In Stanford zijn ze bij ratten geïmplanteerd, waar ze verbindingen met het dierenbrein tot stand brachten. In Harvard heeft de groep van Paola Arlotta culturen bijna zes jaar in leven gehouden en geconstateerd dat de cellen het geheugen van hun oorspronkelijke leeftijd behouden.

In Barcelona kweekt het Barcelonaβeta Brain Research Center van de Fundación Pasqual Maragall sinds 2022 minibreinen uit bloedmonsters van vrijwilligers. Het hoofddoel is het bestuderen van de eerste stadia van alzheimer en het aanleggen van een stamcelbank voor het uittesten van nieuwe geneesmiddelen.

Het ethische debat over mogelijke gevoeligheid

Deze organoïden staan nog ver af van een echt brein: ze missen een bloedvoorziening en de verbindingen die nodig zijn voor denken. Toch is er een ethisch debat ontstaan over de vraag of ze in de toekomst een elementaire vorm van gevoeligheid zouden kunnen ontwikkelen.

Sommige bedrijven onderzoeken al de koppeling van gekweekte neuronen met elektronische systemen voor biologische computers met laag energieverbruik. Voorlopig blijft hun belangrijkste bijdrage op medisch gebied liggen.

Tags bij dit artikel