試驗藥物和醫療程序以進行安全和有效性,長期以來涉及測試動物。儘管它幫助開發了有價值的藥物,但並非所有人都讚成這種做法。
現在,約翰·霍普金斯彭博公共衛生學院的研究人員開發了他們所謂的“迷你大腦”,其中包含人類神經元和細胞,這些神經元和細胞模擬了實際人類大腦的結構和功能。
這一發現可能有助於為無動物的科學實驗鋪平道路,從而改變了大腦研究和藥物開發的工作方式。
“這符合患者和拯救動物的最大利益,”說研究團隊。
結束動物測試
迷你大腦比測試小鼠和囓齒動物的效率要高得多,僅僅是因為神經元的球實際上源自人類 - 科學實驗的主要受益者。
“一旦在動物模型中進行測試時看起來有前途的藥物,一旦在人類中以時間和金錢為代價進行測試,在動物模型中進行測試時看起來很有希望,”說主要作者托馬斯·哈滕。
Hartung承認測試囓齒動物模型的有用性,但他強調人類不是囓齒動物。儘管人類也不是細胞的球,但他認為迷你球可以提供比動物模型更好的數據。
如何製作迷你大腦
研究小組創建了從乾細胞中創建的迷你球,這些球已重新編程以返回其胚胎狀態,後來又發展成腦細胞。
迷你大腦非常小,直徑僅大約350微米。這樣的數字與屋蠅的大小相當。
個性化且易於製作
迷你大腦源自健康的成年人,但Hartung說,該團隊還可以從患有不同神經系統疾病的人的細胞中發展迷你大腦,例如阿爾茨海默氏病,多發性硬化症,帕金森氏病和自閉症。
這種特徵通過從具有某種疾病的遺傳背景的人那裡獲得皮膚細胞來打開個性化醫學的可能性。這樣,迷你大腦可能有助於揭示真正引起某些疾病的原因。
迷你大腦也可以自發展示電生理活性,就像在腦電圖或腦電圖中一樣,可以通過電極記錄。研究人員能夠通過將迷你大腦放在電極上來測試這一點,同時添加了測試藥物。研究人員能夠在測試過程中聽取神經元之間的自發通信。
迷你大腦可以分別以數百至數千個確切的副本生產。在兩個月的時間內,迷你大腦可能會形成四種神經元和兩種支持細胞。
該團隊在迷你大腦上工作了三年。現在,他們想通過申請專利並創建一個名為Organome的商業公司來生產迷你大腦來加強它。 Hartung說,迷你大腦易於生產,因此他希望使用他們的發現看到更多的實驗室。