Amerikaanse onderzoekers zijn erin geslaagd om stamcellen te laten uitgroeien tot een miniatuurversie van het menselijk brein. Al eerder ontwikkelden wetenschappers organen uit stamcellen, maar voor het eerst zijn nu ook hersenen gevormd.
Onder de juiste omstandigheden kunnen opgekweekte hersencellen, die zijn ontstaan uit stamcellen, zichzelf organiseren tot een menselijk brein ter grootte van een erwt. Dat meldde een internationaal team van biomedici deze week in Nature. De ‘erwt’ bevat hersenstructuren die sterk lijken op de menselijke hersenschors in ontwikkeling. Dat is bijzonder, omdat de hersenschors evolutionair gezien het meest ingewikkelde weefsel is.
Bron: Madeline A. Lancaster
De onderzoekers konden zelfs de ontwikkelingsstoornis microcefalie bestuderen aan de hand van dit hersenmodel. Microcefalie is een aandoening waarbij de hersenen aanzienlijk kleiner van formaat zijn. Uit stamcellen van een patiënt ontwikkelden de onderzoekers een minibrein die zij vergeleken met minihersenen verkregen uit ‘gezonde’ stamcellen. Het hersenmodel van de patiënt bevatte minder ongespecialiseerde cellen en juist meer gespecialiseerde neuronen. Hieruit blijkt dat de oorzaak van microcefalie waarschijnlijk ligt in vroegtijdige specialisatie van de hersencellen. Tot nu toe werd microcefalie voornamelijk onderzocht bij proefdieren.
Toch is een volledig volgroeid brein uit een schaaltje vooralsnog toekomstmuziek. Dit model bevat namelijk nog niet de indeling in hersengebieden zoals in een echt brein. Bovendien is het de wetenschappers niet gelukt om de minihersenen te laten uitgroeien tot volgroeide hersenen. Niettemin is dit versimpelde model volgens de onderzoekers een goede manier om aandoeningen in de hersenontwikkeling te bestuderen, zonder dat er proefdieren aan te pas komen.
De minihersenen microscopisch in beeld gebracht.