Исследователи совершили поразительный прорыв в выращивании мини-органов в лаборатории.
С помощью стволовых клеток команда заставила органоиды мозга развить рудиментарные глаза, которые могут воспринимать свет и посылать сигналы остальной части крошечного организма
Человеческий мозг — одна из самых сложных вещей, созданных природой, и исследовать его крайне сложно. Чтобы лучше понимать то, как устроен мозг, ученые создают в лаборатории миниатюрные копии этого органа. Клетки кожи берутся у взрослых доноров, редуцируются до стволовых (т.е. «неопределившихся» со своей функцией) и помещаются в культуру, которая имитирует среду развивающегося мозга.
В результате то, что недавно было кожей, реагирует на новые условия и формирует разные мозговые клетки так, как если бы это был настоящий организм.
Конечным результатом стала трехмерная модель мозга размером с горошину, которую можно использовать для изучения особенностей развития, болезней или воздействия лекарств.
Схема развития органоида и составляющих его клеточных групп
Исследования, проведенные Университетской клиникой Дюссельдорфа, продвинули данную технологию еще на один шаг вперед. Команда вырастила органоиды головного мозга в комплекте с оптическими чашечками — зрительными структурами, которые в обычном глазу располагаются там, где зрительный нерв встречается с сетчаткой. Они выросли симметрично в передней части мини-мозга, придавая органоиду поразительный вид.
Но самое главное, что оптические чашечки были функциональными. Они содержали разнообразные типы клеток сетчатки, которые формировали нейронные сети, реагирующие на свет и посылающие сигналы в мозг. Также у органоида сформировалась ткань хрусталика и роговицы.
Используя стволовые клетки от четырех доноров, команда сделала 314 органоидов мозга в 16 партиях, при этом около 72% из них сформировали оптические чашки. Эти структуры начали появляться к 30-дневной отметке и созревали в течение 50 дней, что, по словам команды, является периодом времени, аналогичным тому, за который человеческие эмбрионы развивают сетчатку. Исследование показывает, что этот метод воспроизводим, хотя необходимо будет проделать дополнительную работу по сохранению их жизнеспособность в течение более длительного времени, чтобы органоиды можно было использовать для практических научных целей.
