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 техника00:0722 августа

Быстрая прожарка

Названы сроки коллапса человеческой цивилизации
Афганский груз
Американцев убивают в Афганистане уже 16 лет, и Трамп хочет продолжения
На кровавых каруселях
Перестрелять недовольных — переизбравшийся президент Кении оказался обидчивым
Гуд-бай, Америка: США перестанут выдавать визы россиянам
Все собеседования отменены до начала осени
Всюду Гитлер
Беспощадная война с нацистами в Германии набирает абсурдные обороты
Тест: угадай машину по ключу
Простой тест на знание... ключей зажигания
Все конкуренты Lada Vesta SW Cross
С кем новый универсал Lada поборется за кошельки прижимистых покупателей
8 неудачных примеров самостоятельного ремонта
Самые курьезные попытки сэкономить на визите в автосервис
Тест Mitsubishi Pajero Sport против Renault Duster
Два крутых вседорожника: бесчеловечное, но не бессмысленное противостояние