Minibrein ogen organoïde

Gekweekt minibrein ontwikkelt ogen

Duitse onderzoekers hebben voorstadia van ogen gemaakt op gekweekt minibrein.

Duitse onderzoekers hebben voorstadia van ogen gemaakt op gekweekt minibrein.

Elke Gabriel et al./Cell Stem Cell

Hersenwetenschappers hebben voor het eerst in het laboratorium minihersenen gekweekt waar ze oogcontact mee hebben – letterlijk. De doorbraak komt van onderzoekers aan de universiteit HHU in het Duitse Düsseldorf.

Het is hersenonderzoekers de afgelopen tien jaar gelukt om minihersenen te kweken, ook wel organoïden genoemd. De onderzoekers maken ze van stamcellen en met behulp van groeifactoren kunnen er verschillende typen zenuwcellen ontwikkeld worden.

Maar nooit eerder lukte het om andere organen te ontwikkelen waar de hersencellen contact mee konden hebben.

De onderzoekers kwamen tot dit resultaat door een stof die lijkt op vitamine A aan de organoïden toe te voegen. Na 30 dagen ontstonden er voorstadia van ogen op het oppervlak van de hersenen.

De voorstadia bevatten de celtypen die voorkomen in het netvlies en celtypen uit het hoornvlies en de lens.

Minibrein ogen organoïden

Met de juiste groeifactoren ontwikkelen de minihersenen aan één kant twee voorstadia van ogen.

© Elke Gabriel et al./Cell Stem Cell

De ontwikkeling ging zelfs nog 20-30 dagen door, en de onderzoekers konden zien dat de cellen in de primitieve ogen zenuwverbindingen maakten naar hersencellen op andere plekken in de hersenen.

Minibrein werd lichtgevoelig

Volgende pogingen lieten zien dat de nieuwe hersencelnetwerken reageerden op licht dat aan de voorstadia van de ogen werd getoond. De minihersenen hadden dus eigenlijk een soort zicht ontwikkeld.

De nieuwe resultaten zijn ook spectaculair omdat ze aantonen dat het minibrein zich als een soort foetus gedraagt door een voor- en achterkant te ‘kiezen’.

Al met al maakten de onderzoekers 314 minibreinen met stamcellen van vier verschillende donoren, en 72 procent daarvan kreeg primitieve ogen.

Minibrein ogen oranoïde

© Elke Gabriel et al./Cell Stem Cell

Minibrein ontwikkelt binnen twee maanden zicht

Door deze doorbraak kunnen de onderzoekers bestuderen hoe hersencellen en gekweekte zintuigen in de foetale toestand met elkaar communiceren.

Bovendien kunnen de primitieve ogen gebruikt worden om specifieke geneeskundige behandelingen voor oogziekten te testen – of misschien zelfs om van de eigen stamcellen van patiënten verschillende soorten ogenweefsel te maken voor transplantatie.