Биологи превратили стволовые клетки в структуру, похожую на мозг
28 августа 2013 года
Американским биологам удалось вырастить из стволовых клеток особую структуру из нейронов и других клеток, напоминающую человеческий мозг по своему устройству, что позволит в ближайшем будущем использовать подобные искусственные "мозги" для изучения работы нашего разума и его расстройств, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
За последние два десятилетия биологи научились превращать стволовые клетки во "взрослые" ткани костей, мускулов, кожи и нервной системы. Культуры "стволовых" нейронов могут стать лекарством от болезней Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний. Для получения таких культур ученые пытаются выделить из стволовых клеток биологически активные молекулы, заставляющие их превращаться в различные типы нервных клеток.
Группа биологов под руководством Мэдлин Ланкастер (Madeline Lancaster) из Института молекулярных биотехнологий Австрийской академии наук в Вене сделала следующий шаг - они превратили культуру из "заготовок" нейронов в некое подобие мозга человека, внутри которого существуют "рабочие" сети из нервных клеток.
Для этого ученые проследили за тем, как развиваются части будущего мозга в зародышах мышей и выделили набор белков и прочих сигнальных молекул, которые "дирижируют" его развитием. Затем ученые нашли аналогичные вещества в культурах эмбриональных и перепрограммированных (iPS) стволовых клеток человека и смогли использовать их для выращивания нервной ткани в специальной трехмерной "матрице".
Полученный ими "органоид" оказался очень похож на мозг человека. Так, он обладал легко отличимой корой, набором из нескольких отделов, похожих на части мозга зародыша или младенца, а также в нем возникали группы из соединенных нейронов, присутствующие в аналогичных регионах мозга человека. Ученые полагают, что подобные культуры можно использовать для изучения природы микроцефалии и других генетических нарушений в развитии мозга сегодня, а также механики работы нашего сознания и разума в будущем.