Вирощений у пробірці міні-мозок не поступається мозку зародка

Вчені провели перший у своєму роді аналіз органоїдів мозку, вирощених в лабораторії 20 місяців тому, і виявили, що вони дозріли так само, як людський мозок, слідуючи внутрішнім годинникам, щоб направляти їх розвиток.

Вирощування спрощених, мініатюрних версій людського мозку в лабораторії може надати дослідникам безцінну модель для вивчення когнітивних розладів, а також того, як хвороба поширюється і прогресує в цьому неймовірно складному органі

Органоїди мозку, вирощені в лабораторії, набувають все більшого значення як інструмент дослідження, надаючи вченим платформу для вивчення таких захворювань, як епілепсія, аутизм і шизофренія, або навіть для перевірки впливу психоделічних препаратів на різні білки. Ми вже бачили, як ці органоїди можуть пророщувати власні кровоносні судини і випускати електричні сигнали, схожі на сигнали мозку недоношеної дитини. Подібні експерименти проливають світло на те, чи можуть органоїди розвинути характеристики, аналогічні характеристикам людського мозку.

Все починається з індукованих плюрипотентних стовбурових клітин, які піддаються впливу певних хімічних речовин, що змушують їх перетворюватися на різні типи клітин мозку. У результаті вони збираються в тривимірні структури, які копіюють структури мозку сьогодення, і хоч це не призводить до появи свідомості, така структура дійсно приймає електричні сигнали, які переміщуються в загальному і цілому так само, як і в людському мозку.

У новому дослідженні вчені зі Стенфордського університету і Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі вирощували органоїди мозку в лабораторних чашках протягом 20 місяців. Потім дослідники вдалися до генетичного аналізу, щоб вивчити швидкість розвитку міні-мозку і виявили, що вирощені в лабораторії органоїди досягли післяпологової зрілості через 250-300 днів. За словами авторів роботи, це «тимчасова шкала, паралельна розвитку in vivo (тобто в живому організмі)».

«Ми показали, що тривимірні мозкові структури слідують внутрішнім годинникам, які в лабораторних умовах розвиваються паралельно з тим, що відбувається всередині живого організму», - заявив перший автор дослідження Аарон Гордон. «Це примітне відкриття - тепер ми знаємо органоїди досягають післяпологової зрілості приблизно через 280 днів при вирощуванні» в пробірці «, після чого вже можна починати моделювати їх фізіологічні механізми так, як якщо б це були мізки живих немовлят».

Причина, чому ці результати так важливі, полягає в тому, що досі поширена думка про вирощений в лабораторії мозок полягала в позиції, що клітини, як правило, не розвиваються після стадії, еквівалентної розвитку плоду. Таким чином, такого роду дослідження підвищують ймовірність того, що одного разу вирощений в лабораторії мозок стане ще більш зрілим, що відкриє перед вченими абсолютно нові можливості для вивчення хвороб, що починаються у дорослих, таких як шизофренія і деменція.