Neue Technik, um Gehirngewebe ohne Schaden einzufrieren

Ein Team medizinischer Forscher am National Children's Medical Center des Kinderkrankenhauses der Fudan-Universität in China hat eine Technik entwickelt, um Gehirngewebe einzufrieren und aufzutauen, ohne Schaden zu verursachen.

In ihrer Studie, die in der Fachzeitschrift Cell Reports Methods veröffentlicht wurde, testete die Gruppe das Baden von Organoidgewebe des Gehirns in speziellen Chemikalien, bevor es mit flüssigem Stickstoff eingefroren wurde.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass der Gefrier- und Auftauprozess immer zu Gewebeschäden führt, egal wie schnell Gehirnmasse eingefroren wird. Dieses Problem hat es für Forscher schwieriger gemacht, Gehirnmasse zu untersuchen, da die Forschung unmittelbar nach der Entnahme einer Gewebeprobe durchgeführt werden muss. Bei diesem neuen Versuch hat das Team in China einen Weg gefunden, dieses Problem zu lösen, indem es das Gehirngewebe vor dem Einfrieren in einer speziellen Lösung einweicht.

Die Arbeit wird durchgeführt, indem Gehirnorganoide (aus Stammzellen gezüchtetes Gehirngewebe) in chemische Verbindungen getaucht oder eingeweicht und dann eingefroren und aufgetaut werden, um zu sehen, wie es ihnen geht. Nach vielen Versuchen fanden die Forscher eine Lösungskombination, die am besten funktionierte; Es ist eine Mischung aus Ethylenglykol, Methylcellulose DMSO und Y27632. Sie nannten diesen Lösungsmix MEDY.

Anschließend testete das Forschungsteam MEDY unter verschiedenen Bedingungen, um festzustellen, wie gut es Schäden durch Einfrieren verhindert. Die Bedingungen beinhalteten sich ändernde Variablen, wie zum Beispiel das Alter der Organoide vor dem Einfrieren und wie lange sie in einer MEDY-Lösung eingeweicht waren. Anschließend ließen die Forscher die Organoide nach dem Auftauen bis zu 150 Tage lang weiter wachsen.

Die Forscher fanden kaum Unterschiede zwischen eingefrorenen und nicht eingefrorenen Organoiden – selbst zwischen Organoiden, die bis zu 18 Monate eingefroren waren.

In einem abschließenden Test wandte das Forscherteam seine Technik an einer Gehirngewebeprobe eines lebenden menschlichen Patienten an und stellte fest, dass es genauso gut funktionierte.

Das Forschungsteam schlägt vor, dass ihre Technik es Forschern ermöglichen sollte, Gehirngewebeproben in einem Umfang zu lagern, der groß genug ist, um neue Arten der Gehirn- und Nervensystemforschung zu ermöglichen.

Informationsquelle:

Weiwei Xue et al., Effektive Kryokonservierung von menschlichem Hirngewebe und neuralen Organoiden, Cell Reports Methods (2024). DOI: 10.1016/j.crmeth.2024.100777

Zeitschrifteninformationen: Cell Reports Methods