Falk tillverkar minihjärnor

Humana organoider som semi-in-vivo modeller av den humana hjärnan
Projektet syftar till att utveckla humana organoidmodeller som kan ersätta
användningen av djur i forskning, särskilt när det gäller studier av hjärnan och
celltransplantationer. Målet är att skapa modeller av mänskliga hjärnor som kan
användas för forskning på ett sätt som liknar hur hjärnan fungerar i kroppen, utan att
behöva använda djur.

Det finns två huvudsakliga skäl till att utveckla hjärn-organoider som efterliknar den
mänskliga hjärnan. För det första är djurhjärnor olika från människors hjärnor, vilket gör
att de inte är de bästa för att studera mänskliga hjärnsjukdomar. För det andra ger
framstegen inom stamcellsteknologi oss nu möjlighet att skapa mer realistiska,
mänskliga modeller för forskning, vilket gör att vi kan ersätta djur i många fall.
Projektet bygger på erfarenhet av stamcellskultur och neuronal differentiering, där vi
använder definierade, serumfria och djurfria reagenser.

• Stamcellskultur: Detta innebär att vi odlar stamceller, som är en typ av celler
  som kan utvecklas till många olika celltyper, i ett kontrollerat laboratorium.
  Stamceller är unika eftersom de kan förvandlas till nästan vilken typ av cell som
  helst i kroppen. I det här fallet ska stamcellerna odlas för att skapa celler som
  liknar de i hjärnan.
• Neuronal differentiering: Detta är processen där vi får stamceller att utvecklas
  till neuroner, som är de celler som finns i hjärnan och nervsystemet. Neuroner är
  ansvariga för att skicka signaler i hjärnan, och i vårt projekt vill vi skapa
  fungerande nervceller som kan användas för att bygga modeller av hjärnan.
• Reagenser: Detta är kemikalier eller ämnen som vi använder för att styra och
  hjälpa stamcellerna att utvecklas på rätt sätt. Vi använder särskilda reagenser
  som är serumfria och djurfria, vilket betyder att vi inte använder några
  djurprodukter i forskningen, vilket gör att hela processen blir mer etisk och
  hållbar. För att utveckla hjärn-organoiderna kommer det Matrigel, som vanligtvis används för att
  odla celler i, ersättas med ett nytt 3D-material som heter BioSilk, vilket inte innehåller
  några djurprodukter. De organoider som skapas kommer att testas för att se om de kan
  användas som värdar för celltransplantationer och därmed ersätta djurhjärnor i
  forskningen.
  De tre huvudsakliga transplantationstyperna som vi kommer att undersöka är: a)
  Transplantation av tumörceller för att forska om hjärncancer b) Transplantation av
  patientderiverade neurala celler för att undersöka deras utveckling, migration (hur de
  rör sig) och integration (hur de blir en del av en fungerande hjärna) c) Studier på
  ersättning av neurala celler i organoidmodeller för att till exempel undersöka Parkinsons
  sjukdom och stroke
  Detta projekt har potential att minska användningen av djur i hjärnforskning och
  cellterapistudier, samtidigt som det ger oss nya och mer precisa sätt att forska på
  mänskliga hjärnsjukdomar.