Evaluation of Neurotoxicity With Human Pluripotent Stem Cell–Derived Cerebral Organoids
Notice bibliographique
Résumé
The recent development of human cerebral organoids provides an invaluable in vitro model of human brain development to assess the toxicity of natural or man-made toxic substances. By recapitulating key aspects of early human neurodevelopment, investigators can evaluate with this three-dimensional (3D) model the effect of certain compounds on the formation of neuronal networks and their electrophysiological properties with more physiological relevance than neurons grown in monolayers and in cultures composed of a unique cell type. This promising potential has contributed to the development of a large number of diverse protocols to generate human cerebral organoids, making interlaboratory comparisons of results difficult. Based on a previously published protocol to generate human cortical organoids (herein called cerebral organoids), we detail several approaches to evaluate the effect of chemicals on neurogenesis, apoptosis, and neuronal function when exogenously applied to cultured specimens. Here, we take as an example 4-aminopyridine, a potassium channel blocker that modulates the activity of neurons and neurogenesis, and describe a simple and cost-effective way to test the impact of this agent on cerebral organoids derived from human induced pluripotent stem cells. We also provide tested protocols to evaluate neurogenesis in cerebral organoids with ethynyl deoxyuridine labeling and neuronal activity with live calcium imaging and microelectrode arrays. Together, these protocols should facilitate the implementation of cerebral organoid technologies in laboratories wishing to evaluate the effects of specific compounds or conditions on the development and function of human neurons with only basic cell culture equipment. © 2023 The Authors. Current Protocols published by Wiley Periodicals LLC. Basic Protocol 1: Generation of human cerebral organoids from pluripotent stem cells Support Protocol 1: Human pluripotent stem cell culture Basic Protocol 2: Evaluation of neurogenesis in cerebral organoids with ethynyl deoxyuridine labeling Basic Protocol 3: Calcium imaging in cerebral organoids Basic Protocol 4: Electrophysiological evaluation of cerebral organoids with microelectrode arrays Support Protocol 2: Immunostaining of cerebral organoids.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».