Robuuste en zeer reproduceerbare generatie corticale hersenorganoïden voor het modelleren van neuronale senescentie in de hersenen in vitro

Hersenorganoïden zijn driedimensionale modellen van het zich ontwikkelende menselijke brein en bieden een aantrekkelijk, geavanceerd platform voor ziektemodellering en grootschalige genomische en medicijnscreening. Vanwege de zelforganiserende aard van cellen in hersenorganoïden en het groeiende aantal beschikbare protocollen voor hun generatie, zijn problemen met heterogeniteit en variabiliteit tussen organoïden geïdentificeerd. In dit protocolartikel beschrijven we een robuust en repliceerbaar protocol dat deze problemen grotendeels overwint en binnen 1 maand corticale organoïden genereert uit neuro-ectodermale voorlopercellen, en dat langer dan 1 jaar kan worden gehandhaafd. Dit zeer reproduceerbare protocol kan gemakkelijk worden uitgevoerd in een standaard weefselkweekkamer en resulteert in organoïden met een rijke diversiteit aan celtypen die typisch worden aangetroffen in de zich ontwikkelende menselijke cortex. Ondanks hun vroege ontwikkelingssamenstelling, zullen neuronen en andere menselijke hersenceltypen de typische tekenen van senescentie in neuronale cellen beginnen te vertonen na langdurige in vitro cultuur, waardoor ze een waardevol en nuttig platform zijn voor het bestuderen van verouderingsgerelateerde neuronale processen. Dit protocol schetst ook een methode voor het detecteren van dergelijke senescente cellen in corticale hersenorganoïden met behulp van senescentie-geassocieerde bèta-galactosidase-kleuring.