Forskare från Johns Hopkins University School of Medicine i Maryland förlovade nyligen toppmoderna biologiska tekniker för att dyka in i mekanismerna bakom Zika-virusets angreppssätt i fostrets hjärna.

En ny teknik ger ny inblick i Zikas effekt på att utveckla hjärnor.

Zika-viruset är stora nyheter. Överförd av myggan och orsakar endast lindriga symtom hos vuxna, kan dess effekt på det ofödda barnet vara förödande.

Zika har visat sig inducera mikrocefali hos spädbarn - ett tillstånd som kännetecknas av ett särskilt litet huvud och hjärna. Viruset verkar också kunna orsaka andra hjärnans avvikelser.

Medicinsk vetenskap förvränger för att få handtag på hur viruset samverkar med fostervävnad i hopp om att någon form av försvar mot förskott kan skapas.

En forskargrupp, ledd av Guo-li Ming och Hongjun Song, använde en genial metod för att avslöja ny information om hur Zika gör dessa svåra förändringar i den utvecklande hjärnan.

Tidigare arbete från Hopkins-teamet bidrog till att demonstrera att zikavirusinfektion är kopplad till neurala stamcellsdöd.

Men som författarna var snabba att nämna var den ursprungliga forskningen utförd i 2D vävnadsodling och kunde därför ha missat vissa aspekter av normal hjärnans utveckling.

Organoider och Zika

För den senaste forskningen använde Ming och Song organoider, som i själva verket är mini-hjärnor. De kan odlas i ett labb och överleva i 100 dagar. De har använts i åratal, men de kommer också med inneboende problem.

Organoider kan vara otroligt användbara för medicinska forskare, men de är otillbörligt dyra, vilket gör dem oåtkomliga för de flesta laboratorier. De har också komplicerade protokoll bifogade, vilket gör kontrollerade experiment svårt att utföra.

Forskarna lyckades kringgå dessa svårigheter genom 3D-tryckta miniatyriserade spinnbioreaktorer, som sedan kan användas för att producera ett stort antal organoider från mänskliga stamceller. Dessa bioreaktorer gjorde det möjligt för forskarna att undersöka Zika för att utveckla neuralvävnad i den mest livsliga situationen hittills.

Song, som leder stamcellsprogrammet på John Hopkins Medicine Institute for Cell Engineering, säger:

När Zika-krisen kom upp såg vi att vi har det perfekta systemet för att studera virusets inverkan."

Regionspecifika organoider

Lagets mini-bioreaktorer kunde producera tre typer av neurala vävnader - förehjärnan, mitten och hypotalamusen - kunna överleva upp till 100 dagar. Detta gav laget tillräckligt med tid för att övervaka hjärnans aktivitet när den utvecklades under motsvarande tidspanel för tidig och mitten av graviditeten.

Deras resultat återfattade deras tidigare forskning; De bekräftade att Zika föredrar att infektera neurala stamceller och att den första trimestern är den tid då hjärnan riskerar mest. Ming, en professor i neurologi, noterade att:

Organoiderna är mycket mindre, och de genererar inte neuroner effektivt när de är infekterade med Zika-viruset."

Infektion av fullvuxna neuroner uppträdde säkert, men Zika-viruset attackerade företrädesvis de unga och utvecklade neuroner, även i de senare stadierna av tillväxten. Detta stämmer bra med resultaten från sina tidigare 2D-undersökningar.

Resultaten själva är viktiga som ett tillägg till den övergripande förståelsen för hur Zika fungerar; Resultaten understryker också nyttan av denna innovativa teknik i framtida forskning. Som Song säger:

"Med bioreaktorn har modellen nu makt som en preklinisk testplats för potentiella terapier."

Forskningen publiceras i veckan i Cell ; Författarna gör tekniken tillgänglig för det vetenskapliga samfundet. Teamet testar för närvarande FDA-godkända föreningar på organoiderna i hopp om att man kan påverka Zika-viruset.

Eftersom Zikas neurala effekter är ett nytt forskningsområde och också en snabbt utvecklande och oerhört allvarlig folkhälsoproblem, pekar forskarna på intensiteten i jakten på lösningar. Medical-Diag.com Nyligen täckt forskning kopplade Zika till en annan hjärnstörning.

The Christian Church Did Not Exist Before 135 AD (Video Medicinsk Och Professionell 2025).