Ученые пересадили выращенную в лабораторных условиях ткань головного мозга человека генетически модифицированным мышам. По словам исследователей, это важный шаг в изучении человеческого мозга, способный ускорить поиск причин и механизмов развития таких тяжелых расстройств, как глубокий аутизм, эпилепсия, церебральный паралич и шизофрения.
После пересадки мышам с частично отсутствующей корой головного мозга человеческая ткань прошла через основные стадии развития мозга, включая формирование функциональных нейронных связей. Это имеет большое значение, поскольку получение живой ткани человеческого мозга для исследовательских целей практически невозможно в силу этических ограничений.
Как отмечает старший автор исследования Серджиу Паска, нейробиолог из Стэнфордского университета, такой подход дает возможность изучать нервную ткань человека на всех уровнях — от генов и отдельных типов клеток до нейронных связей и особенностей функционирования. Это позволяет поставить вопрос о том, каким образом связанные с заболеваниями генетические изменения влияют на развитие нервной системы и формирование нейронных связей, а также о том, возможно ли предотвратить или скорректировать эти изменения.
Ученые разработали миниатюрные трехмерные органоиды, предназначенные для воспроизведения основных типов клеток и имитации особенностей развития коры головного мозга человека. Эта область мозга отвечает за высшие психические функции — познание, речь, внимание и принятие решений.
Эксперимент включал перепрограммирование клеток кожи или крови в стволовые клетки, обладающие способностью трансформироваться практически в любой тип клеток организма.
Для создания генетически модифицированных мышей ученые использовали генетическую модель с блокированием развития большинства клеток-предшественников коры головного мозга и гиппокампа — структур головного мозга, критически важных для формирования памяти.
«Органоиды коры головного мозга человека были помещены в пространство, обычно занимаемое корой головного мозга», — говорит Паска. У мышей пересаженные человеческие ткани сформировали широкий спектр типов клеток коры головного мозга и функциональные нейронные связи.
