糖果派对

At studere nerveceller er helt centralt for forskere, der forsker i neurologiske sygdomme som Parkinsons. Det g忙lder ogs氓 for Helle Bogetofte Barnkob, der oprindeligt er uddannet l忙ge, men nu er g氓et forskervejen og forsker i Parkinsons sygdom p氓 Institut for Biokemi og Molekyl忙r Biologi.

Da man i sagens natur ikke kan udtage friskt nervev忙v fra levende menneskers hjerner, arbejder Helle Bogetofte Barnkob med kunstige nervev忙v, som hun og kollegerne selv dyrker i laboratoriet.

Hvordan laver man hjerne-organoider?

Når hjerne-organoiderne er klar til brug i laboratoriet, er de små, hvidlige klumper, der måler ca. 2 mm i diameter. Men hvordan laver Helle Bogetofte Barnkob dem egentlig? Og hvordan udfører hun sine eksperimenter på dem? Det har vi spurgt hende om.

En hjerne-organoid dannes ud fra stamceller, som sammen med andre vokser på bunden af en petriskål. Her bliver de behandlet med et enzym, så de slipper bunden af petriskålen og begynder at flyde frit omkring. Derefter flyttes de over i nogle særlige petriskåle med en masse små fordybninger i, som får dem til at samle sig i små runde klumper med ca. 9.000 celler i hver klump.

- Vi kan lave flere hundrede hjerne-organoider på samme tid på denne måde. Det gode ved at lave mange er, at så kan vi lave mange forskellige analyser, forklarer Helle Bogetofte Barnkob.

Til sin Parkinsons-forskning har hun brug for dopaminholdige nerveceller ligesom dem, vi har i midthjernen. Dopaminholdige nerveceller er s忙rligt f酶lsomme overfor Parkinsons, og sygdommens karakteristiske rystelser og bev忙gelsesforstyrrelser opst氓r, n氓r hjernens dopaminholdige nerveceller begynder at d酶.

For at f氓 dopaminholdige nerveceller tils忙tter hun v忙kstfaktorer, som f氓r stamcellerne til at udvikle sig til lige pr忙cis dopaminholdige nerveceller og ikke alle mulige andre nerveceller.

N氓r hjerne-organoiderne har groet i 40 dage, bliver de sk氓ret til 300 mikrometer tynde skriver, som bliver lagt p氓 nogle tynde membraner p氓 mediet med v忙kstfaktorerne.

Modne efter 80-100 dage

- Det hjælper til, at vævet får ilt nok. Organoider har generelt det problem, at de ikke har nogen blodkar, der kan transportere ilt ind til deres midte, og så vil cellerne i midten dø. Det undgår vi på denne måde. Denne proces bidrager også til, at nervecellerne bliver modne og får den elektriske aktivitet, der gør, at de kan kommunikere med hinanden i de enkelte skiver.

Til at måle den elektriske aktivitet bruger forskerne en særlig maskine, der hedder en multi-electrode array, som har en mikrochip med 4000 meget små elektroder, der kan måle mikrovolt elektrisk aktivitet.

Når nervecellerne i hjerne-organoiderne bliver 80-100 dage gamle, er de så modne, at Helle Bogetofte Barnkob kan begynde sine videnskabelige eksperimenter. Aktuelt handler det om pesticiders mulige effekt.

Særlig mistanke til pesticider

- Bestemte pesticider er en af de miljøfaktorer, som vi ved, giver øget risiko for at udvikle Parkinsons. De mennesker, der er i særlig risiko, er personer, der har været i kontakt med pesticiderne – de har måske arbejdet i landbruget eller boet i nærheden af marker, der er sprøjtet med pesticiderne.

For at efterligne en længerevarende lavdosis eksponering for pesticider, tilsætter Helle Bogetofte Barnkob meget små doser pesticid til hjerne-organoidernes medie, hver gang det bliver skiftet.

- Det efterligner den eksponering, man bliver udsat for, hvis man fx arbejder med de her pesticider. I disse eksperimenter kigger vi bl.a. på, om der ophobes a-synuclein i nervecellerne. Det er et protein, som ophobes i Parkinsons-patienters nerveceller.

Avancerede protein-analyser er næste skridt

Helle Bogetofte Barnkobs foreløbige data viser, at det også sker i hendes hjerne-organoider, når de udsættes for pesticider.

Men det er endnu et åbent spørgsmål, hvordan a-synuclein bliver påvirket af pesticider, ligesom det også stadig er uklart, hvordan pesticider derudover påvirker nervecellerne.

- Det er noget, jeg gerne vil udforske mere. Vi er rigtigt dygtige til proteomics på 糖果派对, og med vores sensitive instrumenter er det muligt at studere både de genetiske og de miljømæssige risikofaktorer over tid, så det er min næste ambition.