Первый человеческий мозг в пробирке – уже реальность

Исследователям из Института молекулярной биотехнологии в Вене удалось в лабораторных условиях вырастить трехмерную, самоорганизующуюся модель человеческого мозга с использованием стволовых клеток, пишет агентство POPSCI.com со ссылкой на издание Nature. 

По мнению ученых, данная технология может быть успешно применена при моделировании неврологических заболеваний на примере настоящего человеческого мозга, а не на модели мозга животных. В дальнейшем это позволит получать более точные данные исследований. Церебральный органоид, как окрестили его создатели, напоминает раннюю стадию развития отдельных областей человеческого мозга, включая спинной мозг, вентральную часть переднего мозга, в том числе и сетчатку.

Это самая сложная ткань человеческого мозга, когда-либо выращенная в пробирке. Модель имеет начальные признаки развития коры головного мозга, хотя ученые сомневаются по поводу полноценного развития всех шести слоев коры головного мозга человека. Ученые смогли вырастить органоид, сочетая эмбриональные и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые могут быть получены из кожи или клеток крови взрослого человека.

Большинство органоидов размером примерно с девятинедельный эмбриональный мозг человека и довольно жизнеспособны. Искусственно выращенная модель человеческого мозга в среднем может жить до года в специальном вращающемся биореакторе (для циркуляции питательных веществ и кислорода). Несмотря на то, что органоид во многом похож на раннюю стадию развития мозговой ткани и имеет активные нейроны, есть определенные различия.

«Отдельно взятые части организованы правильно, но не укомплектованы в единое целое», – в ходе пресс-конференции пояснил координатор исследования Юрген Кноблих. Для наглядности он описал модель как автомобиль, где есть двигатель, колеса, но двигатель находится на крыше. «Естественно, что такой автомобиль никогда не поедет».

Однако, по мнению ученого, преимущество эксперимента заключается в возможности проанализировать механизм работы каждого из отдельно взятых частей мозга. Ранее ученым уже удавалось с помощью стволовых клеток в лабораторных условиях получить образцы искусственно выращенных тканей других органов: печени, сердца. Однако в случае с таким сложным органом человеческого организма, как мозг, достичь такого результата – весьма сложная задача. Отсутствие сложной системы кровообращения затрудняет и практически делает невозможным доступ достаточного количества питательных веществ и кислорода к тканям органоида.

И тем не менее, церебральный органоид открывает широкие возможности для изучения и анализа ряда заболеваний, таких как Микроцефалия, неврологические нарушения.

– Недавние исследования показали, что развитие человеческого мозга принципиально отличается от развития мозга мыши, – отметил Кноблих, – и некоторые заболевания, как например, Микроцефалия, было трудно воспроизвести у мышей.

В связи с этим ученый подчеркнул, что данное открытие – значительный шаг в эволюционной биологии и позволяет изучить особенности развития и деятельности мозга человека, вычислить причины таких психических расстройств, как шизофрения и аутизм.  

Читайте также

Обнаружен первый троянский спутник Урана

Как сделать джедайский меч?

Ученые создали уникальный межмозговой интерфейс для человека

Видеоигры делают нас умнее

Завершается прием заявок на проект Mars One