ENGINEERINGNET.NL - De Universiteit Utrecht en het UMC Utrecht hebben onlangs een nieuw laboratorium geopend, de MIND Facility. Dit is een innovatief onderzoekslab met wereldwijd unieke expertise op het gebied van hersenonderzoek, aldus UMC Utrecht.
In de MIND Facility gaan onderzoekers het brein bestuderen met behulp van organoids, ofwel stukjes 3D-hersenweefsel die worden ontwikkeld uit menselijke stamcellen. ”We kunnen gewone cellen uit haar, bloed of huid in het lab terugbrengen tot stamcellen, die alle soorten weefsel kunnen vormen,” legt Jeroen Pasterkamp, hoogleraar Translationele neurowetenschappen en directeur van de MIND Facility uit.
”We bootsen in het lab na wat er gebeurt in de hersenen tijdens de embryonale ontwikkeling. Dan gaan de cellen vanzelf 3D-hersenweefsel bouwen en kunnen we de ontwikkeling bestuderen,” aldus Pasterkamp.
"De weefsels vormen onderdelen van de hersenen en zijn op geen enkele manier een echt brein. Maar het is een hele mooie tool om allerlei vragen te beantwoorden over hoe het brein en de hersencellen functioneren."
De bedoeling is dat collega’s uit allerlei disciplines gebruik gaan maken van de MIND Facility. Pasterkamp: “Samen kunnen we ontrafelen hoe het jonge brein zich ontwikkelt en ontdekken wat er misgaat bij stoornissen. Daarvoor willen we in het lab de hersengebieden reproduceren en bestuderen die een rol spelen bij de normale ontwikkeling van een kind, maar ook de gedeeltes die een rol spelen bij ontwikkelingsstoornissen en andere aandoeningen.”
Door stamcellen te vergelijken van gezonde kinderen en kinderen met een ontwikkelingsstoornis, kunnen onderzoekers tot op celniveau bepalen hoe afwijkingen ontstaan. “We kunnen stamcellen genetisch manipuleren voordat ze weefsel vormen. Zo kunnen we bijvoorbeeld een mutatie inbouwen die bij veel autismepatiënten wordt gevonden.”
Een organoid kun je niet zoals een kweekbakje met tweedimensionaal weefsel onder de microscoop bekijken. Daarom hebben de Universiteit Utrecht en het UMC Utrecht geïnvesteerd in light sheet microscopie, een innovatieve techniek. Daarmee kan 3D-beeld van het hersenweefsel gemaakt worden. Pasterkamp: “We kunnen dan de precieze samenstelling van hersengebieden zien, bijvoorbeeld welke typen cellen er in zitten.”
De ambitie van de MIND Facility is om één van de leidende hersenorganoidlabs in de wereld te worden. “We hebben twee light sheet microscopen staan, die zijn beschikbaar voor iedereen die in onderzoeksverband experimenten wil doen met menselijk hersenweefsel.” De organoids kunnen diermodellen in het lab in de toekomst voor een deel vervangen.
Pasterkamp ontwikkelt op dit moment binnen het strategische thema Dynamics of Youth een nieuw interdisciplinair onderzoeksproject over vroege hersenontwikkeling: The first 1001 critical days of a child’s life.
