Онкологические пациенты, пережившие лечение, часто сталкиваются с долгосрочными нейрокогнитивными нарушениями после химиотерапии и краниального облучения. Исследователи создали трёхмерную модель нервной ткани человека из L-MYC-иммортализованных нейральных стволовых клеток (LMNSC) для изучения молекулярных механизмов терапевтического повреждения и восстановления с помощью внеклеточных везикул (EV).
LMNSC дифференцировали в 3D-культуре на основе метилцеллюлозы, получая нервную ткань, содержащую нейроны, астроциты и олигодендроциты без микроглии. Культуры подвергали воздействию метотрексата (MTX) или ионизирующего излучения для индукции нейронального повреждения, после чего обрабатывали LMNSC-производными EV.
MTX и облучение вызывали дозозависимое повреждение: снижение сложности нейрональной архитектуры и уменьшение глиальных популяций. Обработка LMNSC-EV способствовала восстановлению нейрональных и глиальных популяций после повреждения обоими агентами.
Транскриптомный анализ облучённых культур выявил активацию путей воспаления, повреждения ДНК и стресс-ответа, которые ослаблялись после лечения LMNSC-EV.
3D-модель нервной ткани на основе LMNSC представляет платформу для моделирования нейротоксичности противоопухолевой терапии. LMNSC-производные внеклеточные везикулы демонстрируют перспективу как бесклеточная регенеративная терапия, модулирующая воспалительные, стрессовые и метаболические транскрипционные программы после радиоиндуцированного нейронального повреждения.