Ученые из калифорнийского Института Солка имплантировали органоиды человеческого мозга в кору головного мозга живых мышей. «Мини-брейн» полностью функционален и питается от кровеносной системы мозга грызуна-носителя.
Мини-брейн – искусственно созданный органоид, копирующий структуру и функциональные особенности человеческого мозга. Обычно их выращивают «в пробирке» из культуры стволовых клеток на специальной среде. Ученые научились создавать их всего несколько лет назад – первый мини-брейн вырастила Мэдилин Ланкастер в 2013 году – но уже далеко продвинулись в совершенствовании технологии. От примитивных структур, гибнувших за несколько дней от нехватки кислорода и нвспособности поддерживать структуру, мини-брейны дошли до сложных и долгоживущих, обладающих собственной кровеносной системой «моделей».
Статья, опубликованный в Nature Biotechnology, впервые описывает полноценную успешную имплантацию мини-брейнов человека в мозг другого вида. Метод, использовавшийся в работе, обеспечил сохранность как органоида, так и носителя. Мини-мозг, поддерживаемый системами жизнеобеспечения мыши, сможет работать и развиваться месяцами, а грызуны ведут себя и выглядят обычно, не считая небольшого прозрачного окошка в черепе, сквозь которое можно рассмотреть флуоресцирующий имплант.
Исследователи надеются, что тесты на таких мини-брейнах будут информативнее, чем просто на мозге лабораторных животных или клеточных культурах. Они покажут картину работы человеческого мозга, наиболее близкую к реальной, как при исследованиях нормальной мозговой деятельности, так и при различных заболеваниях, в том числе генетических и наследственных.
Кроме того, такая технология решает проблему гибели органоидов: развиваясь в мозге носителя, они получают все необходимые вещества. Это позволит проводить длительные исследования. В будущем подобные методы культивирования мини-брейнов могут помочь при лечении поражений мозга: можно будет вырастить нужный кусочек мозга, пострадавший от травмы, не развившийся или деградировавший вследствие болезни.
Также исследование дало первичные ответы на биоэтические вопросы: не встроятся ли человеческие органоиды в мышиный мозг так, что это будет уже не обычная мышь, и ее сознание, самоидентификация и интеллект создадут нечто совершенно особенное? Однако, пока сверхмышь создать не удалось: при прохождении тестовых заданий в лабиринте и в повседневной жизни грызуны не показали никаких отличий от обычных лабораторных мышей.
Текст: Полина Гершберг
An in vivo model of functional and vascularized human brain organoids
Abed Al Fatah Mansour , J Tiago Gonçalves, Cooper W Bloyd, Hao Li, Sarah Fernandes, Daphne Quang, Stephen Johnston, Sarah L Parylak, Xin Jin & Fred H Gage
Nature Biotechnology, 2018
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.