Jak vědci pěstují mini-mozky a proč je to důležité

Lidský mozek je mimořádně složitý, a proto je obtížné ho studovat přímo. Přímé experimentování s lidským mozkem je navíc z etických i praktických důvodů omezené. Právě proto dnes vědci využívají mozkové organoidy - malé trojrozměrné “mini-mozky”, které se pěstují v laboratoři z lidských kmenových buněk.

Když jsou kmenové buňky vystaveny vhodným chemickým podmínkám, začnou se samy organizovat do prostorových struktur. Tyto struktury napodobují rané fáze vývoje lidského mozku a obsahují neurony, astrocyty a další typy mozkových buněk, které spolu komunikují pomocí elektrických a chemických signálů.

Podle toho, zda vědci do vývoje buněk cíleně zasahují, mohou organoidy vznikat buď samovolně, nebo být směrovány k napodobení konkrétních oblastí mozku, například mozkové kůry či mozečku. 

Organoidy umožňují studovat onemocnění, jako je Alzheimerova či Parkinsonova choroba, poranění mozku, nádory nebo infekce. V některých experimentech byly lidské mozkové organoidy transplantovány do mozku potkanů, kde se funkčně integrovaly do mozkové tkáně a po poškození pomohly obnovit zrak.

Organoidy jsou zjednodušené modely - nemají plně vyvinuté cévy ani složité nervové okruhy. Výzkum se proto zaměřuje na jejich další zdokonalování, například propojením více organoidů nebo přidáním umělého cévního systému. S rostoucími možnostmi tohoto přístupu se zároveň otevírají i důležité etické otázky, kam až by měl takový výzkum sahat.

Sepsala: Anastasiia Yarzhemska 

Literatura:

Hongxi, W., Ruting, W., Yiyang, L., Qinglian, H., Jibing, C., & Feng, J. (2025). Human Brain Organoids: Development and Applications. Journal of Microbiology and Biotechnology, 35. https://doi.org/10.4014/jmb.2411.11040