В биореакторе вырастили подобие мозга

Срез органоида, покрашенный маркерами различных нейронов
Срез органоида, покрашенный маркерами различных нейронов

Австрийским ученым впервые удалось вырастить из стволовых клеток напоминающие мозг «органоиды» нервной ткани, в которых нейроны формируют различные группы и взаимодействуют между собой. Работа опубликована в Nature, ей также посвящена редакционная статья, а краткое содержание исследования можно прочитать в новостной заметке.

В качестве исходного материала ученые использовали обычные человеческие эмбриональные стволовые клетки и индуцированные стволовые клетки (iPS), полученные из клеток кожи с помощью изменения их программы развития. Клетки сначала выращивали на синтетической гелевой подложке, а затем переносили во вращающийся биореактор, где они созревали и дифференцировались.

Получившиеся сгустки нервной ткани размером около четырех миллиметров получили наименование «органоидов», так как их нельзя было назвать полноценными органами (эти «органоиды» не следует путать с внутриклеточными органоидами вроде митохондрий или аппарата Гольджи). Тем не менее, нервные сгустки имели довольно сложное строение и демонстрировали некоторые свойства настоящего мозга. Нервная ткань в них на микроуровне была организована в слои, напоминающие кору мозга. Разные пространственно удаленные отделы «органоида» взаимодействовали друг с другом. Кроме того, во время созревания нейроны мигрировали из одних отделов «органоида» в другие — точно так же, как это происходит во время формирования нормального мозга.


В отличие от нормального мозга, «ограноиды» в крупном масштабе имели неправильную, случайную структуру. Кроме того, они не содержали кровеносных сосудов, что сильно ограничивало их размер. Даже у сгустков ткани диаметром всего в пару миллиметров внутренние клетки страдали от недостатка кислорода.

Ученые показали, что такие искусственные «органоиды» могут пригодиться при изучении врожденных нарушений развития. Авторам удалось вырастить сгусток нервной ткани из индуцированных стволовых клеток, которые были получены из перепрограммированных клеток кожи человека с микроцефалией. Как показал гистологический анализ, полученный органоид содержал аномально высокое число дифференцированных нейронов. Это, по словам авторов, может говорить о том, что аномалия развития связана с ускоренным созреванием нервных клеток у таких пациентов.

Стволовыми называются клетки, способные превращаться в клетки различных зрелых типов. В последнее время стволовые клетки используются для выращивания все более сложных органов. Так, из эмбриональных и индуцированных стволовых клеток за несколько последних лет удалось вырастить искусственный мочевой пузырь, почку, печень, а недавно на их основе (с использованием бесклеточного матрикса) удалось создать сердце.

Обсудить
Наука и техника
 — 
13:52 21 февраля 2017
Александр Шестаков

«В развитии главное — масштаб цели»

Интервью с ректором ЮУрГУ Александром Шестаковым о науке, образовании и развитии
Real estate magnate Donald Trump waves as he leaves a Greater Nashua Chamber of Commerce business expo at the Radisson Hotel in Nashua, New Hampshire, May 11, 2011. Trump suggested Wednesday it's not much fun flirting with the idea of running for president in the face of relentless attacks and ridicule. REUTERS/Don Himsel/Pool (UNITED STATES - Tags: POLITICS)Прощание с иллюзией
Почему Трамп не мог оправдать надежд на нормализацию отношений с Россией
Закат Запада
В Мюнхене самые влиятельные политики мира похоронили старый мировой порядок
Виталий ЧуркинМаэстро дипломатии
Накануне своего дня рождения скончался постпред России при ООН Виталий Чуркин
Земля в разрезе (в представлении художника)Обратная задача
Математики решили главную проблему геофизики
Геноцид во благо
Уничтожение всего живого стало возможным на генном уровне
Допрос обвиняемого - митрополита Петроградского Вениамина на судебном процессе по делу об изъятии церковных ценностей, проходившем в зале филармонии«Сидеть!»
Как молодая советская власть карала своих граждан
Инквизиторы допрашивают предполагаемых еретиковКарающая длань
Как мальтийская инквизиция наказывала христиан-вероотступников
Дэвид Алмонд«Вырасти — это понять, что родители были неправы»
Дэвид Алмонд о том, как опасно быть взрослым
Pierre et Gilles, Sainte Marie MacKillop (Kylie Minogue), 1995, Collection privée (c) Pierre et GillesГолубо-розовое
Транссексуалы, проститутки и панки в латексе на снимках гей-пары Пьера и Жиля
Гудбай, Берлин
Десять лучших фильмов главного фестиваля зимы
«Это чертов кошмар»
Как выжить музыкантам-мигрантам при Трампе
Прощай, реальность
Призеры и итоги Берлинского фестиваля
Вырви глаз
15 слишком эпатажных проектов известных тюнинг-ателье
Как клиенты мстят дилерам
Топор, кувалды, телеги с сеном и другие способы отомстить производителю
Как едет обновленная «Октавия»
Зачем Skoda Octavia новые фары и что случилось с ее подстаканником
10 культовых машин из Восточной Европы
Автомобили из соцстран, которые знали даже в США
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды