Ny metod avslöjar hur hjärnan och innerörat bildas

– Vår studie visar hur olika celltyper uppstår från stamceller i embryot och hur de sedan organiseras för att skapa viktiga strukturer i hjärnan. Man kan säga att vi har skapat ett släktträd för cellerna i nervsystemet och innerörat, förklarar Emma Andersson, docent vid institutionen för cell- och molekylärbiologi, Karolinska Institutet.

Ersätta skadade celler

Forskarna använde en teknik där de injicerade en speciell typ av virus i embryonala stamceller från möss vid en tidig utvecklingsfas. Viruset innehöll en genetisk ”streckkod” som integrerades i stamcellernas DNA och sedan följde med när cellerna delade sig. Genom att följa denna kod kunde forskarna spåra hur cellerna utvecklades till olika typer av nervceller och celler i innerörat.

Resultaten visade att cellerna i innerörat, som är avgörande för hörseln, utvecklas från två huvudtyper av stamceller. Kunskapen kan leda till nya behandlingar för hörselnedsättningar.

– Att kunna spåra cellernas ursprung och utveckling ger oss en unik möjlighet att förstå de grundläggande mekanismerna bakom hörselnedsättningar. Det kan hjälpa oss att hitta nya sätt att reparera eller ersätta skadade celler i innerörat, säger Emma Andersson.

Utforska hela nervsystemet

Forskargruppen planerar nu att använda metoden för att studera andra delar av nervsystemet, men också hur resten av kroppen utvecklas. De hoppas att deras arbete ska leda till nya insikter och behandlingar för olika genetiska och utvecklingsrelaterade sjukdomar.

– Vi är bara i början av att förstå de komplexa processerna bakom nervsystemets utveckling. Vår metod öppnar upp för många spännande möjligheter att utforska hur nervsystemet och resten av kroppen formas under den embryonala utvecklingen. Dessutom kan tekniken minska antalet möss som används i forskningen, avslutar Emma Andersson.

Hon har lett studien tillsammans med Jingyan He, postdoktor, och Sandra de Haan, tidigare doktorand i Emma Anderssons forskargrupp. Forskningen finansierades av Karolinska Institutet, Europeiska unionen, Erling-Perssons Stiftelse, Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Hörselforskningsfonden, Horizon Europe och Wallenberg Bioinformatics Support. Medförfattaren Jonas Frisén är konsult för 10x Genomics. Inga andra intressekonflikter uppges.

Publikation: ”Ectoderm barcoding reveals neural and cochlear compartmentalization”, Sandra de Haan, Jingyan He, Agustin A. Corbat, Lenka Belicova, Michael Ratz, Elin Vinsland, Jonas Frisén, Matthew W. Kelley, Emma R. Andersson, Science, online 3 april 2025, doi: 10.1126/science.adq9248.