Учени отгледаха модел на човешки мозък

Учени от американския университет „Джонс Хопкинс“ са отгледали първи по рода си органоид, имитиращ цял човешки мозък, с рудиментарни кръвоносни съдове и невронна активност. Този „мултирегионален мозъчен органоид“ свързва различни части на мозъка, произвеждайки електрически сигнали и симулирайки ранното развитие на мозъка. Наблюдавайки еволюцията на тези минимозъци, изследователите се надяват да разкрият как възникват състояния като аутизъм или шизофрения, и дори да тестват лечения по начини, които досега не са били възможни с животински модели.

„Създадохме следващото поколение мозъчни органоиди. Повечето мозъчни органоиди, за които може да прочетете в научните публикации, са от един мозъчен регион – например кората, задния или средния мозък. Ние създадохме рудиментарен органоид на целия мозък“, казва водещият автор Ани Катурия, доцент в Катедрата по биомедицинско инженерство на „Джонс Хопкинс“, която изучава развитието на мозъка и невропсихиатричните разстройства.

Изследването, публикувано в Advanced Science, е един от първите случаи,

в които учените са успели да генерират органоид с тъкани от всяка област на мозъка, свързани и действащи съгласувано. Създаването на модел на мозъка, базиран на човешки клетки, ще отвори възможности за изучаване на неврологични заболявания, които засягат целия мозък – проучвания, които обикновено се провеждат върху животински модели.

За да генерират органоид на цял мозък,

Катурия и членове на нейния екип първо отглеждат невронни клетки от отделни области на мозъка

и рудиментарни форми на кръвоносни съдове в отделни лабораторни съдове. След това изследователите слепват отделните части с лепкави протеини, които действат като биологично суперлепило и позволяват на тъканите да образуват връзки. Когато тъканите започнали да растат заедно, те започнали да произвеждат електрическа активност и да реагират като мрежа.

Мултирегионалният минимозъчен органоид е запазил широк спектър от видове невронни клетки с характеристики, наподобяващи мозък на 40-дневен човешки ембрион. Около 80% от гамата от видове клетки, нормално наблюдавани в ранните етапи на развитието на човешкия мозък, са били еднакво експресирани в лабораторно изработените миниатюрни мозъци. Много по-малки – с тегло от 6 до 7 милиона неврона, в сравнение с десетки милиарди в истински мозък на възрастен, тези органоиди предоставят уникална платформа, върху която да се изучава развитието на целия мозък.