Poprawa naszego zrozumienia ośrodkowego układu nerwowego (OUN) jest kluczowa dla poprawy możliwości terapeutycznych dla wielu chorób neurozapalnych i neurodegeneracyjnych. OUN, złożona sieć połączonych ze sobą komórek w mózgu, rdzeniu kręgowym i nerwach wzrokowych, składa się z neuronów, oligodendrocytów, astrocytów i ich wrodzonych komórek odpornościowych, microglia1. Podejście in vitro może często drastycznie zmniejszyć liczbę myszy potrzebnych do przeprowadzenia znaczących badań; jednak złożony charakter OUN uniemożliwia odtworzenie sytuacji in vivo przy użyciu linii komórkowych. Mieszane hodowle komórek nerwowych stanowią niezwykle cenne narzędzie badawcze do badania zagadnień neuro(immunologicznych) w odpowiednim modelu, zgodnie z zasadami wymiany, redukcji i udoskonalenia (3R)2,3.
Thomson et al. opisali metodę hodowli komórek z wykorzystaniem prenatalnych komórek rdzenia kręgowego, które różnicują się we wszystkie wyżej wymienione główne typy komórek OUN4. W tym systemie dochodzi również do tworzenia synaps, mielinizacji aksonów i węzłów Ranviera. Głównym ograniczeniem tej metody hodowli jest to, że będąc rdzeniem kręgowym, nie modeluje ona w użyteczny sposób mózgu, a plony komórek od 13 dnia embrionalnego (E13) rdzenie kręgowe są zwężające. W związku z tym ogranicza to liczbę warunków eksperymentalnych, które można zbadać. W związku z tym badanie to miało na celu opracowanie nowego systemu hodowli komórkowych, który podsumowuje cechy mózgu ze zwiększoną wydajnością komórek w celu zmniejszenia wymagań stawianych zwierzętom.
Korzystając z Thomsona i wsp. jako punktu wyjścia, opracowaliśmy model hodowli komórkowej pochodzący wyłącznie z prenatalnych mózgów myszy. Kultury te mają te same populacje komórek, wzajemne połączenia i opcje leczenia co hodowle rdzenia kręgowego, z wyjątkiem tego, że w porównaniu z nimi występuje mniejsza mielinizacja. Jednak posiadanie modelu OUN in vitro z około trzykrotnie wyższą wydajnością komórek jest bardziej wydajne, wymaga mniejszej liczby myszy i mniej czasu na przetwarzanie zarodków. Zoptymalizowaliśmy ten unikalny system hodowli pod kątem wielu dalszych zastosowań i skal, w tym przy użyciu szklanych szkiełek nakrywkowych do analizy mikroskopowej i różnych rozmiarów plastikowych płytek studziennych, w tym płytek 96-dołkowych do badań o wysokiej przepustowości.