Vlevo minimozky co zůstaly na Zemi, vpravo minimozky po návratu z ISS. Kredit: Marotta et al. (2024), Stem Cells Translational Medicine.

Výzkum organoidů přináší mnoho nadějí a fascinujících zážitků. Jen máloco se vyrovná zírání na potměšilé lidské minimozky velikosti zrnka pepře, díky nimž je teď možné studovat mozek našeho druhu beze strachu z kriminálu. Minimozky jsou sice jen velice zmenšené modely mozkové tkáně a nemají k dispozici žádné tělo, jsou ale živé, a jak se zdá, mohou si užít spoustu zábavy.

Jeanne Loring, molekulární bioložka: „Buňky minimozků zrají na stanici ISS rychleji, než na Zemi“. Kredit: Scripps Research Institute.

Molekulární bioložka Jeanne Loringová z amerického Scripps Research Institute a její kolegové v roce 2019 poslali laboratorní lidské minimozky na oběžnou dráhu. Zaletěly si na Mezinárodní vesmírnou stanici ISS, kde strávily měsíc. Pak se vrátily zpět na Zemi a vědci se nestačili divit. Nejen, že minimozky byly spokojené a v dobré kondici, ukázalo se, že jejich buňky zrají rychleji než u minimozků, které zůstaly na Zemi.

Design experimentu s minimozky. Kredit: Marotta et al. (2024), Stem Cells Translational Medicine.

Jak přiznává Loringová, původně neměli velká očekávání. Asi počítali s tím, že se jim zpátky vrátí něco jako polévka s rozmočenými krutony. Čilé minimozky jim ale udělaly čáru přes rozpočet. Původní motivací pro výzkum minimozků na ISS bylo ověřit, jak vliv má mikrogravitace na lidské mozkové buňky. Pokud by se ukázalo, že mikrogravitace promění minimozky na malé Alzheimery a Parkinsony, nepochybně by z toho byl další libový argument proti lidským letům do vesmíru.

Badatelé si napěstovali minimozky pro tento experiment s využitím lidských indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC), získaných od zdravých dárců a od pacientů s roztroušenou sklerózou a s Parkinsonem. Z iPSC buněk vyrostly neurony a v některých případech také mikroglie. Hotové minimozky byly umístěny do speciálních nádobek. Část z nich letěla na ISS, zbytek zůstala na Zemi pro porovnání.

Ukázalo se, že mikrogravitace ovlivnila minimozky velmi zajímavým způsobem, bez ohledu na to, zda pocházely od zdravých či nemocných dárců. Minimozky, co byly ve vesmíru, oproti těm, co zůstaly na Zemi, více exprimovaly geny spojené se zráním buněk a naopak méně exprimovaly geny spojené s růstem a dělením buněk. Stručně řečeno, buňky minimozků se na oběžné dráze pomaleji dělily, ale rychleji zrály. Také se ukázalo, že minimozky na orbitě méně exprimovaly geny související se stresem a méně trpěly záněty. Jinými slovy, líbilo se jim tam.

Překvapující výsledky výletu minimozků do vesmíru budou mít následky. Loringová musela připustit, že se minimozky zřejmě cítí na orbitě lépe než na Zemi. Situace v mikrogravitaci je pro ně asi podobnější tomu, když mozek sedí v lidské lebce. To otevírá dveře velmi zajímavému biomedicínskému výzkum na oběžné dráze, který by mohl přinést tolik potřebné odůvodnění pro investice do orbitálních stanic.

Video: Neurons From Stem Cells to Treat Neurodegenerative Diseases - Jeanne Loring

Literatura

Science Alert 18. 12. 2024.

Stem Cells Translational Medicine 13: 1186–1197.