Iki šio laiko, didžioji dalis fundamentinių ir taikomųjų kamieninių ląstelių tyrimų yra atliekama naudojant įprastines kultivavimo technologijas ant dvimačių paviršių. Tačiau organizmo audiniuose ląsteles supa specializuota trimatė mikroaplinka (‚,niša”). Šioje mikroaplinkoje ląstelės sąveikauja su kitomis ląstelėmis, tarpląstelinio užpildo komponentais, įvairiomis reguliacinėmis molekulėmis, jas veikia skirtingi fizikiniai faktoriai (hidrostatinis slėgis, spaudimas, elektriniai signalai ir kt.). Visi šitie veiksniai veikia vienu metu ir kumuliacinis jų poveikis nulemia kamieninių ląstelių funkcionavimo ypatumus. Todėl, sėkmingai atkūrus šias sąlygas in vitro, būtų galima naudoti eksperimentinius modelius, kurie  geriau atspindi situaciją in vivo, taip pat patobulinti esamas ir kurti naujas regeneracinės medicinos technologijas.

Stanford universiteto mokslininkai šiam tikslui sėkmingai panaudojo sferoidų technologiją (Nat Methods. 2015 May 25. doi: 10.1038/nmeth.3415). Sferoidai yra sferinės formos ląstelių sankaupos. Šias sankaupas galima formuoti įvairiais būdais, paprasčiausias-adhezines ląsteles (lipnias prie paviršių ląsteles) patalpinti į aplinką, kurioje nėra adhezinių paviršių. Tokiose sankaupose ląsteles supa trimatė (3D) mikroaplinka, kuri geriau atspindi natyvines sąlygas. Mokslininkai eksperimentams naudojo žmogaus indukuojamas pliuripotentines kamienines ląsteles iPL. Vienas pagrindinių šių ląstelių privalumų yra tas, kad jas galima generuoti iš įvairiomis ligomis sergančių pacientų somatinių ląstelių ir panaudoti patofiziologinių mechanizmų tyrimams, vaistų paieškai ir t.t. Taigi, panaudodami šį 3D kultivavimo modelį mokslininkai generavo kortikalinius sferoidus-struktūras sudarytas iš žmogaus galvos smegenų žievės neuronų ir astrocitų. Svarbu, kad šių ląstelių specializacija, funkcijos, bei išsidėstymas sferoiduose atkartoja situaciją besivystančiame organizme. Taigi, sukurtas naujas perspektyvus eksperimentinis in vitro modelis galvos smegenų žievės vystymosi tyrimams. Šis modelis taip pat padės kurti naujus vaistinius preparatus įvairių CNS ligų gydymui.

 

Šaltinis: http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.3415.html

 

Parengė A. Pivoriūnas