trunk organoids spine grow notochord
© Tiago Rito, Marie-Charlotte DomartSlika pomoću elektronskog skenirajućeg mikroskopa koja prikazuje vrlo detaljan pogled na dijelove organoida debla
Znanstvenici su otkrili kako natjerati ljudske matične stanice da se razviju u "notohord", koji igra ključnu ulogu u organiziranju tkiva u razvoju ljudskih embrija i kasnije postaje intervertebralni disk kralježničnog stupa.

Tim iz Ujedinjenog Kraljevstva stvorio je pluripotentne matične stanice - koje se mogu pretvoriti u bilo koju stanicu u tijelu - u organoid "nalik deblu", koji se spontano izdužio na 1-2 mm u duljinu.

Sadržavao je neuralno tkivo u razvoju i matične stanice kostiju, raspoređene u obrazac koji odražava razvoj ljudskih embrija.

"Notohord djeluje poput GPS-a za embrij u razvoju, pomaže u uspostavljanju glavne osi tijela i usmjerava formiranje kralježnice i živčanog sustava", kaže James Briscoe s Instituta Francis Crick u Velikoj Britaniji, viši autor studije Nature koja opisuje rad.

"Do sada je bilo teško generirati ovo vitalno tkivo u laboratoriju, ograničavajući našu sposobnost proučavanja ljudskog razvoja i poremećaja. Sada kada smo stvorili model koji funkcionira, ovo otvara vrata proučavanju razvojnih uvjeta u kojima smo bili u mraku."

Notohorda je štapićasto tkivo koje se nalazi u tijelima u razvoju svih hordata, vrste životinjskog carstva koje uključuje kralješnjake (koji imaju kralježnica). Ali zbog složenosti notohorde nije uspješno uzgojena u organoidnim modelima ljudske kralježnice i živčanog sustava (trupa).
notchord lab grow spine injuries
© Tiago RitoMikroskopska slika površine organoida trupa (gore) i računalno generirana slika (dolje) s notohordom u zelenoj boji, okruženim vanjskim neuralnim tkivom (skeletizirano ljubičastom bojom)
"Pronalaženje točnih kemijskih signala za proizvodnju notohorda bilo je kao pronalaženje pravog recepta", kaže prvi autor studije, Tiago Rito.

"Prethodni pokušaji uzgoja notohorda u laboratoriju možda su bili neuspješni jer nismo razumjeli potrebno vrijeme za dodavanje sastojaka. Ono što je posebno uzbudljivo je da se čini da notohord u našim laboratorijski uzgojenim strukturama funkcionira slično onome kako bi u embrij u razvoju. Šalje kemijske signale koji pomažu organizirati okolno tkivo, baš kao što bi to bilo tijekom tipičnog razvoja."

Istraživači vjeruju da nova otkrića otvaraju put budućim studijama urođenih mana koje utječu na kralježnicu i leđnu moždinu.

Također bi mogao pružiti uvid u stanja koja utječu na intervertebralne diskove, koji se razvijaju iz notohorde. Ovi diskovi se nalaze između kralježaka i djeluju poput amortizera za kralježnicu.