I næringsløsninger som inneholder alle nødvendige vekststoffer og vekstfaktorer kan de avledete cellene ved genetisk styrt selvorganisering i et matriksstillas danne små tredimensjonale opptil millimeterstore organlignende strukturer. Det finnes mange typer organer i kroppen hjerne, hjerte, lunger, nyrer, lever, magesekk, tarmer, milt, bukspyttkjertel, skjoldbruskkjertel, tunge, øyne, prostata hos hanner, eggstokker og livmor hos hunner osv., og derved flere typer organoider med sine organspesifikke gener, cellestrukturer og metabolisme. Cellekulturene gir viktig kunnskap om hvordan organer dannes og utvikles (embryogenese, organogenese og utviklingsbiologi), og hvordan organer kan bli utsatt for sykdom og effekter av legemidler. I tillegg kan slike miniorganer ha praktisk betydning i medisinsk personifisert behandling.
Organoider fra hjernestamceller som via celleansamlinger (nevrosfærer) kan utvikle seg til minihjerner med en form for enkle optiske vesikkeløyne. Minihjerner innebærer også etiske betraktninger i diskusjon om bevissthet. Imidlertid har minihjerner bidratt til forståelse av utviklingsprosesser i hjernen. I tillegg er de blitt brukt i studiet av hvordan zikavirus kan påvirke hjerneutviklingen hos gravide kvinner infektert med zika, eller hvordan sars-Cov-2 i noen tilfeller kan gi nevrologiske effekter.
Dyrking av organoider
Organoider er heterotrofe og er helt avhengig av sterile forhold og tilførsel av organiske stoffer med karbon, nitrogen og svovel, oksygen, mineraler og vitaminer. Fickks iddufjonslover viser at diffusjon over korte avstander skjer meget raskt, men over lange avstander går den meget sakte. Det betyr at det raskt blir liten oksygentilførsel (hypoksis) inne i celleklumpen hvor celler må skru om metabolismen til fermentering og produksjon av melkesyre (laktat). Vevd anoksis dør cellene på grunn av oksygenmangel. Den samme utfordringen i organoider har kreftceller inn i en svulst, men kreftceller skiller ut vekststoffer som gjør at det etableres blodårer som kan delta i stofftransport.
Organoider med hjerneceller blir brukt til å studere overføring av elektriske signaler også koblet til elektronikksom fanger opp elektriske signaler fra nevroner som fyrer av (aksjonspotensialer).
Natur og kultur
I fiksjonsromanen En levende sjel (1980) skrevet av den svenske forfatteren PC Jersild beskrives en utdissikert hjerne i et glasskar med sterilt vann tilsatt næring. Hjernen kalt Ypsilon har ett øye og to ører som kan motta syns- og hørselinntrykk. Den blir pleid av kvinnelig sykepleier i farmasiselskapet Biochine Medical Corp og som Ypsilon forelsker seg i. Siden hjernen er fjernet fra kroppen blir det mye ledig kapasitet i hjernebarken som tidligere styrte kroppsfunksjoner som nå blir frigitt til avansert tankevirksomhet. Ypsilon blir utsatt for elektrosjokk, kjemisk tortur i medisinske eksperimenter.
Litteratur
Wikipedia