Onderzoek naar de rol van mechanische krachten op de ontwikkeling van de menselijke cortex met behulp van organoïde modellen.

Neurale organoïden van menselijke pluripotente stamcellen zijn in staat tot zelforganisatie, maar slagen er niet in om cellulaire identiteiten en de structuur van de volwassen hersenen te recapituleren. Gekweekt op passieve steigers, slagen ze er niet in om actieve mechanische krachten te reproduceren die cruciaal zijn tijdens in vivo ontwikkeling. Recente studies in het Ranga-lab hebben aangetoond dat het uitrekken van menselijke neurale buisorganoïden, gedurende een kritiek tijdsbestek, de efficiëntie van vloerplaatpatronen verbetert, een cruciale gebeurtenis tijdens de vroege stadia van neurogenese. Voortbouwend op deze resultaten, willen we processen ontwikkelen voor het actief uitrekken in het vlak van menselijke neurale organoïden om de rol van mechanische krachten te onderzoeken bij het verbeteren van cellulaire diversiteit, patroonvorming en rijping in gemanipuleerde neurale weefsels. We zijn van plan een ontwikkelingsatlas van geactiveerde organoïden te genereren met verbeterde dorso-ventrale patronen in de achterhersenen, evenals corticale gelaagdheid in de cortex. Verder zal cellulaire diversiteit in kaart worden gebracht op dynamische mechanische krachten en functionele elektrische activiteit. Dit project zal bijdragen aan het blootleggen van de rol van biomechanica in latere stadia van de menselijke neurologische ontwikkeling en het potentieel hebben om meer complexe en goed georganiseerde neurale organoïde modellen te genereren.