Świecące komórki macierzyste i regeneracja mózgu
W ramach projektu GLOWBRAIN (Combining stem cells and biomaterials for brain repair - unlocking the potential of the existing brain research through innovative in vivo molecular imaging) badacze połączyli obrazowanie bioluminescencyjne (BLI) i obrazowanie rezonansu magnetycznego (MRI) w celu obrazowania mózgu w mysich modelach choroby. Ich celem była optymalizacja komórek macierzystych i biomateriałów w celu usprawnienia dostarczania komórek macierzystych i ich integracji w mózgu oraz wizualizacji tego procesu w mysich modelach udaru mózgu. Członkowie projektu GLOWBRAIN zatrudnili siedmiu naukowców doświadczonych w dziedzinie komórek macierzystych, biomateriałów oraz obrazowania in vivo. Równolegle zmodernizowano infrastrukturę poprzez pozyskanie systemów do przeprowadzania badań MRI i BLI na małych zwierzętach. Zespół projektu GLOWBRAIN rozpoczął od opracowania kilku unikatowych transgenicznych mysich modeli ze znacznikami molekularnymi zapalenia mózgu i jego regeneracji. Jednym z głównych osiągnięć było zgłoszenie patentu mysiego modelu przerywanej hipoksji, która reprezentuje obturacyjny bezdech senny u ludzi. Ponadto badacze zoptymalizowali i ustandaryzowali protokoły badania biokompatybilności, hodowli i różnicowania komórek macierzystych, przeszczepu komórek mózgu, a także obrazowania in vivo i ex vivo. Naukowcy wykorzystali lucyferazę oraz cząsteczki nadparamagnetyczne jako znaczniki w celu wizualizacji przeszczepionych komórek macierzystych, które zintegrowały się z komórkami mózgu myszy. Zastosowana strategia podwójnego oznaczania jest unikatowa — precyzyjna lokalizacja i charakteryzacja zdarzeń molekularnych i komórkowych jest teraz możliwa dzięki zastosowaniu obrazowania wielomodalnego. To podejście zostało z powodzeniem wykorzystane na potrzeby śledzenia populacji przeszczepionych komórek macierzystych i oceny ich dystrybucji w mózgu myszy. Cele i działania projektu zostały szeroko rozpowszechnione poprzez stronę internetową projektu, a także profil na Facebooku oraz filmy w serwisie YouTube. Na podstawie wyników projektu wydano 13 publikacji naukowych, wygłoszono 16 publicznych wykładów, napisano 7 rozpraw doktorskich i 74 abstrakty, a także zorganizowano 3 sesje warsztatów i dwa wydarzenia publiczne. Działania prowadzone w ramach projektu zaowocowały również sfinansowaniem 18 dodatkowych stypendiów na badania ściśle powiązane z projektem GLOWBRAIN. Platforma do przedklinicznych badań komórek macierzystych w mózgu żywych myszy opracowana w ramach projektu GLOWBRAIN umożliwia badanie obiecujących związków do leczenia udaru mózgu i innych stanów neurodegeneracyjnych. Ta platforma badawcza może zrewolucjonizować badania nad mózgiem oraz pozwolić na szybszą komercjalizację ich wyników, co zapewniłoby UE przewagę w sektorze medycyny regeneracyjnej i obrazowania molekularnego.
Słowa kluczowe
Komórka macierzysta, mózg, nanocząsteczka, GLOWBRAIN, obrazowanie bioluminescencyjne, rezonans magnetyczny