Phát triển một rào cản máu não làm việc

Bởi Brain & Behavior Staff

Các nhà nghiên cứu do Tiến sĩ điều tra trẻ tuổi của BBRF năm 2016, Ethan Lippmann, đồng dẫn đầu, báo cáo rằng họ đã thành công trong việc “xây dựng” mô mạch máu có chức năng giống như màng bảo vệ quan trọng của não, được gọi là hàng rào máu não. Hàng rào này hoạt động giống như một cái sàng chọn lọc, giữ các phân tử lớn bao gồm vi khuẩn ra khỏi não và dịch tủy sống, nhưng vẫn cho phép oxy, glucose và các chất quan trọng khác xâm nhập vào.

Công trình được thực hiện tại Đại học Vanderbilt và được xuất bản ngày 14 tháng 2 năm 2019 trong Báo cáo Tế bào gốc, sẽ giúp tăng tốc độ dịch các ý tưởng khoa học thành nghiên cứu trên não.

Trong khi việc nuôi cấy tế bào não hai chiều đã được phát triển trong quá khứ, đây là lần đầu tiên một mô hình ba chiều có chức năng giống như hàng rào máu não của con người được tạo ra. Mô hình này được phát triển từ các tế bào được lấy mẫu từ hệ mạch máu của con người được tạo ra để tái phát triển thành một loại tế bào chuyên biệt, là cơ sở của hàng rào máu não. Sau đó, chúng được lắp ráp trong một ma trận ba chiều có chức năng giống như một giàn giáo.

Kỹ thuật tái lập trình tế bào, được người nhận tài trợ BBRF và những người khác đi tiên phong trong nghiên cứu não trong thập kỷ qua, được gọi là iPSC, viết tắt của công nghệ “tế bào gốc đa năng cảm ứng”. Nó có nhiều ứng dụng trong y học, đặc biệt là trong việc tạo ra các loại “organoids” khác nhau - tế bào sống, nuôi cấy ba chiều được khuyến khích để tái phát triển thành các loại tế bào đặc trưng cho các cơ quan khác nhau của cơ thể. Một con đường đầy hứa hẹn trong việc thử nghiệm thuốc và nghiên cứu bệnh tật nằm trong việc tạo ra các mô hình organoid của các bộ phận cơ thể người, để xác định hiệu quả và hiệu lực của thuốc.

Trong khi các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm với các organoids thô sơ của não, phương pháp mới để tái tạo các cấu trúc thực hiện vai trò của hàng rào máu não của con người, nếu được kết hợp vào các organoids của não, sẽ mang lại cho khoa học một bước tiến lớn hơn trong việc tạo ra "bộ não trong một món ăn" tái tạo cả cấu trúc và chức năng của não người thực tế, hoặc các phần của chúng.

Việc nhân đôi hàng rào nội mô trong các organoit trong não là rất quan trọng, vì não phải được bảo vệ khỏi các chất có trong máu.

Hàng rào máu não phát triển “rò rỉ” trong một số bệnh nhất định, bao gồm một số bệnh thần kinh bao gồm ALS và động kinh. Nó cũng dễ thẩm thấu hơn khi tình trạng viêm nhiễm trong cơ thể đạt mức cao. Đây có thể là một cách mà các phân tử gây viêm xâm nhập vào não và làm xáo trộn chức năng bình thường, ví dụ như trong bệnh đa xơ cứng.