Mirar dentro de ‘mini-cerebros’ podría aumentar la comprensión del cerebro humano
El microscopio de hoja de luz del Centro Wyss. Crédito: Wyss Center
Los ‘mini-cerebros’ son colecciones del tamaño de la cabeza de un alfiler de varios tipos diferentes de células cerebrales humanas. Se utilizan como una herramienta que permite a los científicos aprender cómo se desarrolla el cerebro, estudiar enfermedades y probar nuevos medicamentos. Los ‘mini-cerebros’ personalizados se pueden cultivar a partir de células madre generadas a partir de una muestra de cabello o piel humanos y podrían arrojar luz sobre cómo progresa la enfermedad cerebral en un individuo y cómo esta persona puede responder a las drogas.
La investigación publicada hoy por un equipo de científicos e ingenieros de HEPIA y el Wyss Center for Bio and Neuroengineering, en la revista Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, ha revelado por primera vez la anatomía interna detallada de los «mini-cerebros». .
«A pesar de los avances en el cultivo de ‘mini-cerebros’, hasta ahora ha sido difícil comprender en detalle lo que sucede en su interior», dijo el profesor Adrien Roux del Laboratorio de Ingeniería de Tejidos, HEPIA, autor principal de el papel.
«Normalmente, para mirar dentro de un ‘mini-cerebro’, lo cortamos en rodajas finas y lo vemos en un portaobjetos bajo un microscopio. Este es un proceso lento que puede dañar la muestra. Ahora, por primera vez, hemos producido imágenes tridimensionales de alta resolución de neuronas individuales dentro de ‘mini-cerebros’ intactos, lo que revela su notable complejidad», agregó la Dra. Subashika Govindan, autora principal del artículo, quien llevó a cabo el trabajo en HEPIA. y ahora es Wellcome DBT Early Career Fellow en el Instituto Indio de Tecnología de Madra s (IITM).
El equipo combinó una técnica novedosa para etiquetar neuronas individuales con un método para hacer que toda la muestra sea completamente transparente.
Los detalles reveladores de la estructura interna de los ‘mini-cerebros’ podrían ayudar a acelerar los estudios de fármacos y puede ofrecer alternativas a algunas pruebas con animales. Los ‘mini-cerebros’ son colecciones del tamaño de una cabeza de alfiler de varios tipos diferentes de células cerebrales humanas. Se utilizan como una herramienta que permite a los científicos aprender cómo se desarrolla el cerebro, estudiar enfermedades y probar nuevos medicamentos. Los ‘mini-cerebros’ personalizados se pueden cultivar a partir de células madre generadas a partir de una muestra de cabello o piel humanos y podrían arrojar luz sobre cómo progresa la enfermedad cerebral en un individuo y cómo esta persona puede responder a las drogas. Crédito: Centro Wyss de Bioingeniería y Neuroingeniería, Ginebra, Suiza y HEPIA
Aprovechando las capacidades de microscopía del Centro Wyss, el equipo desarrolló un módulo personalizado de última generación, que incluye un portamuestras a medida y detectores de imágenes sensibles, para capturar Imágenes tridimensionales de ‘mini-cerebros’ enteros e intactos, sin cortarlos. Luego pudieron visualizar y analizar la morfología tridimensional de neuronas específicas y su distribución anatómica dentro de los ‘mini-cerebros’.
Dr. Laura Batti, gerente de instalaciones de microscopía en el Centro Wyss, dijo: «Los ‘mini-cerebros’ humanos tienen una vida útil de más de un año y, con nuestra nueva capacidad para visualizarlos con más detalle, podemos prever beneficios como la reducción de algunos animales. pruebas.»
Un ‘mini-cerebro’ 3D de siete meses de edad fotografiado con un microscopio confocal para revelar la estructura de las neuronas individuales en todo momento. Crédito: HEPIA
El nuevo enfoque también podría permitir la obtención de imágenes de un gran número de ‘mini-cerebros’, haciéndolo adecuado para la detección de alto rendimiento para el descubrimiento de fármacos o pruebas de toxicidad. Es reproducible y rentable y podría ayudar potencialmente a acelerar los estudios de medicina personalizada.
Explore más
Los antidepresivos dañan las neuronas en desarrollo en «mini-cerebros» cultivados en laboratorio Más información: Subashika Govindan et al, Mass Generation, Neuron Labeling, and 3D Imaging of Minibrains, Frontiers en Bioingeniería y Biotecnología (2021). DOI: 10.3389/fbioe.2020.582650 Proporcionado por el Centro Wyss de Bioingeniería y Neuroingeniería ://medicalxpress.com/news/2021-01-peeking-mini-brains-boost-human-brain.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.