mini-hjerne forsker stamcelle

Dansk hjerneforsker modtager 35 mio. kr. til at lave mini-hjerner af stamceller

i Viden/Videnskab af
HJERNEFORSKNING // VIDEN – Den danske hjerneforsker, Martin Røssel Larsen, har modtaget 35 mio. kr. af Lundbeckfonden til at forske i neurologiske sygdomme som Alzheimers og Parkinsons. Det skal ske ved, at forskeren og hans team laver mini-hjerner af stamceller i laboratorier. Martin Røssel Larsen fortæller om forskningen med mini-hjernerne.

Neurologiske sygdomme som Alzheimers, Parkinsons og skizofreni er komplekse sygdomme, som vi endnu ikke har nogen effektiv kur mod. Det er primært, fordi vi ikke forstår de mekanismer, der udløser sygdommene.

Men nu har Lundbeckfonden bevilget 120 mio. kr. til tre neuro-videnskabelige forskningsprojekter, der skal gøre os klogere.

Der er stadig udfordringer, og en mini-hjerne kan aldrig erstatte en rigtig hjerne

Et af de tre projekter, der har modtaget 35 mio. kr. er ledet af professor Martin Røssel Larsen fra Syddansk Universitet (SDU). Han skal lede et forskerteam, som skal lave mini-hjerner af stamceller fra patienter med neurologiske sygdomme.

Mini-hjerner af stamceller

Forskerne prøver at forstå, hvad der sker i en hjerne med disse sygdomme ved for eksempel at studere mus eller vævsprøver fra afdøde mennesker, der har haft sygdommen. Men der skal bedre metoder til, før vi kan gøre os håb om en dag at kunne kurere neurologiske sygdomme. Her viser studier af mini-hjerner sig netop lovende.

Martin Røssel Larsen, der arbejder på SDU’s Institut for Biokemi og Molekylær Biologi, er ekspert i at studere neurale mekanismer på protein-niveau, og han har specialiseret sig at dyrke og studere disse såkaldte mini-hjerner:

“Jo bedre indsigt, vi kan få i menneskehjernen før og under en neurologisk sygdom, jo bedre kan vi forstå sygdommen, og det kan føre til mere effektive behandlinger”, siger han og fortsætter:

“Vi har selvklart ingen ønsker om tage vævsprøver fra levende menneskers hjerne, men ny teknologi gør det nu muligt for os at arbejde med kunstigt skabte mini-hjerner, og det vil gøre en kæmpe forskel”.

De mini-hjerner, som Martin Røssel Larsen dyrker, kan ikke sidestilles med en hjerne i et menneske. De har ingen bevidsthed, de er ikke en sammensat enhed, som en menneskehjerne er, og de er slet ikke i nærheden af at besidde samme kompleksitet. Et menneskes hjerne består af 86 milliarder hjerneceller, mens en mini-hjerne består af ca. en million.

Men det betyder ikke, at man ikke diskuterer de etiske aspekter af forskningen:

“For i takt med at teknikkerne bliver bedre og bedre, er det også muligt, at mini-hjerner bliver mere komplekse – men der er vi altså langt fra endnu, siger Martin Røssel Larsen.

Resultater af forskernes arbejde med mini-hjerner

Røssel Larsen og hans forskningsgruppe på SDU har arbejdet tæt sammen med udviklingsbiolog Madeline Lancaster fra Cambridge University, der sammen med det videnskabelige tidsskrift Nature i 2013 præsenterede en af verdens første mini-hjerner på en stort anlagt pressekonference.

Hun har siden brugt mini-hjerner til at studere blandt andet sygdommen mikrocephali; en tilstand, hvor børn fødes med abnormt lille hjerne. Madeline Lancaster modtog nogle hudceller fra patienter med sygdommen og dyrkede stamceller af dem. Disse stamceller brugte hun til at dyrke en mini-hjerne med mikrocephali og studerede den.

Men mini-hjernerne giver os langt bedre muligheder for at forstå neurologiske sygdomme, og vi vil en dag kunne hjælpe de mennesker, som lider af dem

Under disse studier kunne hun identificere den udviklingsdefekt, der var skyld i sygdommen, og denne viden kan nu danne grundlag for behandling.

Det samme princip skal bruges i studiet af neurologiske sygdomme, men i stedet for at anvende hudceller vil forskerne vælge blodceller.

Røssel Larsen vil også gerne lave mini-hjerner, der ikke har neurologiske sygdomme. Det er nemlig lige så vigtigt at forstå, hvordan hjernen udvikles på et meget tidligt stadie. Dette kan give indsigt i et fosters hjernes udvikling.

Derved håber forskerne at kunne forstå de komplekse mekanismer, der på længere sigt kan føre til neurologiske sygdomme.

mini-hjerner forsker
Forskerne bruger hud- og blodceller til at dyrke mini-hjernerne. Arkivfoto: Fernando Zhiminaicela, Pixabay

Ilttilførsel er en udfordring

Teknikkerne bag mini-hjerner er imidlertid stadig uhyre komplekse og svære. Det er derfor langt fra alle universiteter, der arbejder med dem. I 2019 vurderede Madeline Lancaster, at måske 100 laboratorier på verdensplan arbejdede med mini-hjerner. I øjeblikket er der en fysisk grænse for, hvor stor en mini-hjerne kan blive i laboratoriet. Når den får en diameter på fem millimeter, holder den nemlig op med at vokse, fordi den ikke har en normal hjernes system af blodtilførsel, der kan sørge for ilt og næring til de inderste celler.

Mini-hjernens indre kerne dør simpelthen. En løsning på dette problem, som Madeline Lancaster har haft held med, kan være at skære mini-hjernen i skiver, så hver skive får næring og kan udvikle mere funktionelle nerver og nerve-netværk.

“Der er stadig udfordringer, og en mini-hjerne kan aldrig erstatte en rigtig hjerne. Men mini-hjernerne giver os langt bedre muligheder for at forstå neurologiske sygdomme, og vi vil en en dag kunne hjælpe de mennesker, som lider af dem”, siger Martin Røssel Larsen.


LÆS FLERE ARTIKLER I POV OM HJERNEFORSKNING HER


Topillustration: Forskere laver mini-hjerner af stamceller. Mini-hjernerne er langt fra en menneskelig hjerne. Foto: Pete Linforth, Pixabay

Denne artikel er en redigeret udgave af to artikler fra Syddansk Universitet, som er en af POV’s mediesamarbejdspartnere. De to originale artikler findes her og her.

Facebook kommentarer

Modtag POV Weekend, følg os på Facebook – eller bliv abonnent!

Hold dig opdateret med ugens væsentligste analyser, anmeldelser og essays i POV Weekend – hver fredag morgen.
Det er gratis, og du kan tilmelde dig her Pil mod højre

POV er et åbent og uafhængigt dansk non-profit medie.
Har du mulighed for at bidrage til vores arbejde? Bliv abonnent her Pil mod højre

Seneste artikler om Viden