Ученые вырастили 21 идентичный участок переднего мозга человека

Ученые из Центра психиатрических исследований института Броудов вырастили в лаборатории небольшие модели переднего мозга человека и продемонстрировали, что клеточная структура моделей идентична на 95%. Создание органоидов и исследование их клеточной конституции было описано на страницах Nature.

«Мы можем сравнивать «контрольные» органоиды с теми, которые предварительно мутировали, копируя наследственные психические заболевания. Метод дает нам больше знаний о поражениях клеток и их метаболических путей. Воспроизводимые органоиды помогут наблюдать генетические особенности, которые вызывают болезнь», — отметила соавтор исследования Паола Арлотта.

Создание центральной нервной системы человека требует точной координации клеточных и молекулярных процессов в 85 миллиардов клеток: при нарушении структуры всего одного белка может развиваться наследственное психическое заболевания. Ученые исследуют возникновение, течение и возможные методы терапии таких расстойств на лабораторных животных, но особенности строения человеческого мозга могут быть решающими для разработки лечения. Так, модели органов из стволовых клеток человеческого мозга могут решить проблему. До сих пор, однако, технология культивирования таких моделей не позволяла создавать их идентичными, что затрудняло опыты.

Исследователи разработали условия для культивирования и вырастили 21 органоид переднего мозга. Модели росли в течение шести месяцев и достигли площади порядка трех миллиметров. РНК-секвенирование 166 242 одиночных клеток органоидов позволило определить последовательности синтезируемых в этих клетках белков и выявило, что идентичность продуктов синтеза составляет 95%. Результат говорит о том, что стволовые клетки могут идти по идентичным траекториям развития даже вне контекста эмбриона, где этот процесс поддерживает сложным сочетанием факторов межклеточной среды. Кроме того, даже органоиды из разных линий стволовых клеток поддерживали сходный клеточный состав.

Достижения группы означают, что модели участков ЦНС смогут теперь быть использованы в качестве моделей для экспериментов по выявлению механизмов развития заболеваний и воздействия лекарств на них.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.