Cerebralni organoidi (CO) su trodimenzionalne samo-organizirajuće nakupine živog ljudskog tkiva, veličine u milimetrima, dobivene diferencijacijom induciranih pluripotentnih matičnih stanica (iPSCs) u neuralna tkiva.

Standardni CO predstavljaju mješavinu regija kore velikog mozga, dok usmjereni organoidi predstavljaju posebne neuro-anatomske regije. Funkcionalnu povezanost različitih dijelova mozga (npr. striatuma i kore) moguće je proučavati ako se posebno izvede dva regionalno-specifična organoida, i potom ih se spoji u asembloide. U početku se, zbog embrionalne prirode njihovih stanica uslijed brisanja epigenetskih biljega starenja metodom iPSC reprogramiranja, CO isključivo smatralo modelima razvojnih poremećaja mozga (poput mikrocefalije), te neupotrebljivih za modeliranje neurodegeneracije vezane uz starenje. No, nedavne studije su razotkrile da CO, zato što nemaju mehanizme čišćenja štetnih molekulskih agregata (poput mikroglije, makrofaga i glimfaticno-cirkulatorng sustava), nakupljaju štetne aggregate-uzročnike neurodegeneracije.

Naš laboratorij (i druge grupe) je otkrio da organoidi omogućavaju modeliranje točnog uzročno-posljedičnog slijeda procesa patogeneze Alzheimerove bolesti, te proučavanje utjecaja doza gena, i lijekova na prevenciju, napredak i širenje patoloških mehanizama Alzheimerove bolesti. U nedavnim studijama, u suradnji sa 6 institucija iz Zagreba, mi smi pokazali da se ne samo Alzheimer, nego i biološko starenje živčanih i drugih stanica, može uspješno modelirati na iPSC/organoidima. Dodatno, nedostatak nekih tipova stanica u organoidima je ujedno i prednost, jer omogućava ciljano dodavanje nedostajućih tipova stanica (poput astrocita, mikroglije, endotela) izvedenih iz iPSC istog ili izmjenjenog genotipa, i na taj način postizanje preciznijeg “seciranja “ uloga staničnih tipova kod bolesti.

Organoidi obećavaju otkrića novih spoznaja o mehanizmima, dijagnostičkim biomarkerima rizika, te nalaženju kemijskih spojeva molekula za razvoj dosad nepoznatih terapeutskih pristupa.

Prof. dr. sc. Dean Nižetić