Человеческие органоиды пересадили мышам с уменьшенной корой и гиппокампом
Исследователи вырастили лабораторных грызунов, у которых почти не развивались кора и гиппокамп. В освободившиеся зоны мозга затем поместили человеческую нервную ткань. Так начался новый этап работы с органоидами — миниатюрными моделями мозга, полученными из стволовых клеток. Об этом сообщает Science XXI.
Обычно такие структуры растят вне организма: в чашках Петри или аппаратах с питательной жидкостью. В живом организме они получают сигналы, которые нужны нейронам для созревания и связей. В лаборатории многих таких сигналов нет. Эксперимент 2022 года на крысах показал: пересаженные органоиды становились крупнее, активнее и формировали больше связей, чем оставленные в посуде.
Новая модель решала иную задачу. Человеческие клетки взрослеют в 20 раз медленнее мышиных и крысиных. Поэтому клетки хозяина быстро занимают место и покрывают нервные волокна миелином — жировой оболочкой, которая мешает человеческим клеткам врастать в окружающую ткань. Чтобы обойти это, учёные вывели мышей с 2% коры и почти полным отсутствием гиппокампа — центра памяти.
В первые дни после рождения животным вводили около четырёх кортикальных органоидов. Серджиу Пашка, специалист по психиатрии и поведенческим наукам из Стэнфордского университета, рассказал: ткань приживалась примерно в 90 процентах случаев. За несколько месяцев она заполняла большую часть свободного объёма. По его словам, органоиды просто переносили шприцем, а затем они начинали расти.
Человеческие клетки после пересадки росли, соединялись с мышиными и посылали отростки в нижележащую ткань; слоёв, как в человеческом мозге, они не образовывали, хотя в них обнаружили многие типы клеток коры. Результаты сравнивали с мышами без таких участков мозга, но без пересадки, а также с обычными лабораторными мышами. По мнению авторов, модель пригодится для изучения раннего развития мозга на уровне клеток и молекул, а также влияния нехватки кислорода, токсинов и медикаментов на развивающийся плод. Генетические изменения в органоидах помогут исследовать церебральный паралич и аутизм; Х. Айзек Чен, нейрохирург из Пенсильванского университета, не участвовавший в работе, назвал это достижением в этой области.
