Sloan Groep

Steven Sloan is een Amerikaanse onderzoeker die studeerde aan Stanford University en als UHD verbonden is aan de Emory University School of Medicine. Hij leidt een laboratorium waar aan de hand van hersenorganoïden de ontwikkeling van hersencellen wordt onderzocht, in het bijzonder die van atrocyten (een type gliacellen). Aan het Herseninstituut heeft hij ook een eigen lab, waar hij ziekte-gerelateerd onderzoek doet, en onderzoek gericht op fundamentele ontwikkelingsbiologie.

Sloan is een voorloper op het gebied van hersenorganoïden en gebruikt deze 3D-structuren onder meer om onderzoek te doen naar hersentumoren en naar neuropsychiatrische aandoeningen. Omdat het mogelijk is om met hersenorganoïden specifieke hersengebieden na te bootsen, hoopt hij door toepassing van verschillende technieken meer duidelijkheid te krijgen over de moleculair-genetische oorzaken van deze aandoeningen. Op den duur kan dit mogelijk resulteren in effectieve behandelingen.

Hersenorganoïden: de grote potentie van een klein bolletje weefsel

Een spectaculaire stap naar een beter begrip van het brein

‘Als we mensen vertellen dat we organoïden maken van menselijke hersencellen, schrikken ze daar vaak van. Ze denken dat we in ons laboratorium hersenen laten groeien, maar dat is niet zo. Het weefsel dat wij maken door pluripotente stamcellen uit menselijk weefsel te kweken, heeft geen bloedvaten en mist allerlei componenten van echte hersenen. Maar het bolletje weefsel dat ontstaat, kan wel opvallend veel kenmerken nabootsen van een zich ontwikkelend menselijk brein.’ Aldus Steven Sloan, een van de eerste onderzoekers die zich bezighouden met het kweken van organoïden.

Hoe belangrijk zijn hersenorganoïden voor neurowetenschappelijk onderzoek?

‘Heel belangrijk. In hersenorganoïden kunnen we bestuderen hoe een heel klein aantal stamceltypen in een zich ontwikkelend embryo allerlei verschillende celtypen in een menselijk brein kan creëren. We leren hoe ze begrijpen volgens welke regels ze een bepaald type cel moeten maken, met welke cellen ze verbinding moeten maken, hoe ze een brein vormen. Hersenorganoïden zijn driedimensionele structuren die je met je eigen ogen kunt zien groeien. Dat is ongelooflijk spannend.’

Je moet die organoïden ook in leven houden. Hoe gaat dat in zijn werk?

‘We geven ze de juiste voedingsstoffen zodat ze zichzelf kunnen organiseren. Daarbij ontstaat ook een beetje elektrische activiteit. De neuronen en gliacellen ontwikkelen zich op het juiste moment op de juiste plek, en leggen kleine circuits met elkaar aan. Vervolgens kun je er, bijvoorbeeld, bepaalde virussen op loslaten om specifieke cellen te volgen.’

Het is ook belangrijk om ze lang in leven te houden. Waarom?

‘Dat heeft te maken met mijn grote interesse in gliacellen. Lange tijd werd gedacht dat gliacellen alleen maar neuronen ondersteunen zodat die hun werk goed kunnen doen. Maar ze kunnen zich gedragen als klassieke immuuncellen, zijn belangrijk voor de communicatie in het brein, en ook voor de neurale ontwikkeling; mogelijk draagt een abnormale ontwikkeling van gliacellen bij aan neuro-ontwikkelingsstoornissen als autisme en schizofrenie. Omdat gliacellen als laatste tot ontwikkeling komen, moeten we hersenorganoïden lang in leven houden.’

Gaan hersenorganoïden echt helpen om de genetische oorzaken van neurologische en neuropsychiatrische aandoeningen te vinden?

‘Dat denk ik zeker. Het veld van biologische organoïden is amper tien jaar oud en heeft heel veel potentie. We kunnen nu de ontwikkelingen van bijvoorbeeld hersentumoren bestuderen, maar ook genen volgen die betrokken zijn bij neuropsychiatrische aandoeningen. Het zenuwstelsel is zo ingewikkeld dat we, om ook maar enige hoop te hebben deze aandoeningen beter te begrijpen, echt diep in de materie moeten duiken. Op dit moment kan geen enkele neuropsychiatrische aandoening genezen worden. Maar de technologische vooruitgang in  onderzoek gaat erg snel. Ik verwacht daarom dat we steeds dichter bij een daadwerkelijke therapeutische behandeling komen.’