Вчені створили повноцінну модель людського мозку

0
88

Вчені з Університету штату Огайо (США) виростили практично повноцінний еквівалент людського мозку з розміром і структурним розвитком п’ятитижневого плода. Найскладніша на даний момент модель людського головного мозку, або «органоїд мозку», як його називають науковці, був створений в лабораторних умовах завдяки біоінженерії і використання дорослих клітин людської шкіри.

Вирощена в лабораторії модель мозку є результатом роботи і чотирирічних досліджень Рене Ананда, професора біохімії та фармакології в Університеті штату Огайо, а також Сьюзан Маккей, наукового співробітника кафедри біохімії і фармакології. Завданням вчених був пошук більш підходящої альтернативи мозку лабораторних гризунів для майбутніх наукових досліджень.

Отриманий органоиїд мозку являє собою не тільки більш зручну модель для дослідження вчених, але і дозволяє їм уникнути різні етичні труднощі, які можуть зустрітися на шляху дослідження цієї мозкової тканини.

Створення органоїда мозку почалося з використання дорослих клітин шкіри, яких змусили трансформуватися в плюрипотентні клітини (ембріональні стовбурові клітини, здатні до трансформації в будь-який інший тип клітин організму). Отримані клітини, поміщені в спеціальну середу, що імітує внутрішньоутробний стан, використовували для створення певного типу тканин, а потім і цілого органу.

В даному випадку патентований метод Ананд дозволив за 12 тижнів виростити модель мозку розміром приблизно з олівцевий ластик, зі структурою і 99% генів, властивими звичайному людському мозку 5-тижневого розвитку.

«Якщо ми дозволимо йому вирости до стану 16 або 20 тижнів, то ми зможемо отримати повністю готову копію без цього одного відсутнього відсотка генів», — говорить Ананд.

Більш просунутий, ніж попередні моделі, цей органоїд має всі основні відділи цього мозку, спинний відросток, безліч різних типів клітин і деякі відділи зорової системи, але не має судинної системи, тому його потенціал зростання все ж обмежений. Тим не менше в ньому присутні аксони, дендрити, астроцити, олігодендроцити і мікроглії, і він може передати хімічні сигнали через свою структуру, як це може робити справжній мозок.

Вчені кажуть, що подібне органічне моделювання не тільки допомагає в уникнені різних етичних зволікань, але і має потенціал в забезпеченні більш швидкого і більш точної перевірки лікарських засобів, а також є відмінною платформою для більш просунутих досліджень генетичних і екологічних причин розладів центральної нервової системи.

До цього моменту Ананд і Маккей на основі органоїда вже створили кілька моделей аутизму, а також хвороб Альцгеймера і Паркінсона. Подальший розвиток, а також додавання кровоносної системи, можливо, дозволить створити платформу, яка допоможе у вивченні інсультів. Крім того, на базі органоїдів можна буде глибше вивчати стану травматичного ушкодження мозку і посттравматичного стресу.