Нейробиологи вырастили миниатюрный мозг из стволовых клеток

Новый способ выращивания продвинутых мозговых органоидов позволяет создать всё многообразие коры головного мозга человека.

Американские нейробиологи предложили новый способ выращивания мозговых органоидов из индуцированных стволовых клеток, которые получают из клеток разных тканей и при помощи репрограммирования методами генетической инженерии возвращают к эмбриональному состоянию. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Выращённые мини-мозги позволят изучать мозг вне тела человека, воспроизводя для этого нейрогенез – комплексный процесс создания, дифференцировки, развития нервных клеток, и их интеграцию в нейрональную сеть. Новые модели органоидов можно выращивать даже из клеток конкретного пациента, что позволит изучить отличия в работе мозга людей с различными заболеваниями, в частности, аутистическим расстройством. Это новый этап в понимании причин и течения заболеваний, что необходимо для создания эффективной терапии.

Читайте также: Что такое болезнь Альцгеймера и почему человечеству пока не удалось её победить?

Ранее нейробиологи могли выращивать только отдельные органоиды, напоминающие отделы головного мозга, но они росли хаотично и не более трёх месяцев, из-за чего не успевали сформироваться все типы клеток. Авторам нового исследования удалось преодолеть гипоксию при выращивании образцов и продлить их рост на 6 месяцев за счёт применения биореактора со сложной ростовой средой, которую постоянно перемешивали.

Исследователи также провели анализ экспрессии генов (преобразование и перенос генетической информации) при помощи секвенирования РНК отдельных клеток – определения их аминокислотной и нуклеотидной последовательности. Учёные получили данные для 160 тысяч транскрипторов клеток из 21 выращенного образца органоидов. При их изучении оказалось, что экспрессия идентична, то есть результаты исследования не связаны со случайностями, а клеточный состав органоидов полноценный.