11.06 - 11:31

Ученые вырастили «правильные» мини-мозги в биореакторе


 

Американские нейробиологи рассказали в статье в Nature о новом протоколе для выращивания нескольких типов продвинутых мозговых органоидов из индуцированных стволовых клеток человека. Как показал масштабный анализ экспрессии генов в отдельных клетках мини-мозгов, в течение шести месяцев в составе таких органоидов воспроизводимо формируется клеточное разнообразие коры головного мозга человека.

Чтобы изучать мозг in vitro, вне тела человека, исследователи пытаются воспроизвести «в пробирке» процесс эмбрионального нейрогенеза, результатом которого стал бы орган, имитирующий всю сложность строения настоящего мозга. Несколько лет назад нейробиологи научились выращивать органоиды, содержащие части, напоминающие по структуре и паттернам экспрессии генов разные отделы головного мозга, в том числе кору. Однако такие мини-мозги формировались довольно хаотично, и из-за ограниченного времени роста не успевали сформировать все типы клеток.

Исследователи из Гарварда и института Броуда (США) под руководством Паолы Арлотты (Paola Arlotta) научились выращивать органоиды в течение шести месяцев, а не трех, как раньше. Это стало возможным благодаря использованию биореактора со сложной ростовой средой, постоянное перемешивание которой позволило избежать гипоксии.

Авторы протокола предложили несколько модификаций для выращивания органоидов, имитирующих целый мозг с разными отделами, передний мозг (кору) и два варианта 3D-культур для дорсального и вентрального отделов. Все модели предлагается выращивать из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC), то есть клеток, которые искусственно возвратили из «взрослого» состояния (например, клеток кожи) в эмбриональное.

Исследователи сначала при помощи разнокомпонентной ростовой среды вырастили четыре упомянутых модификации из одной и той же клеточной линии iPSC. Затем результат воспроизвели на пяти разных линиях, тем самым показав, что процесс формирования органоида не зависит от генетических отличий клеток.
Чтобы показать, что в течение шести месяцев в «мини-мозге» успевает сформироваться все разнообразие типов нейронов и вспомогательных клеток, авторы работы «разбили» полученные органоиды и провели масштабный анализ экспрессии генов при помощи секвенирования РНК отдельных клеток. В сумме ученые получили данные для 160 тысяч транскриптомов отдельных клеток из 21 образца. Полученные паттерны экспрессии, во-первых, оказались идентичны друг другу для разных образцов, что говорит о воспроизводимости формирования «органов» в биореакторе, чего раньше достичь не удавалось. Во-вторых, сравнение с паттернами экспрессии генов в настоящих мозгах позволило сделать вывод о полноценном клеточном составе органоидов.

Новые модели органоидов, которые можно выращивать даже из клеток конкретного пациента, позволят изучить отличия в работе мозга людей с различными заболеваниями, в частности, аутизмом, комментируют исследование авторы. Начало подобным экспериментам уже положено — так, авторы эксперимента по выращиванию «полноценного» мозгового органоида исследовали изменения, приводящие к развитию микроцефалии. Также мы рассказывали, как внесение в геном единственной мутации, характерной для неандертальцев, изменило структуру нейронных связей в составе органоида, имитирующего кору.

https://nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:

Адаптация ребенка к саду: сколько длится и что делать родителям

Наберитесь терпения и подарите ребенку свою любовь
Подробнее »»

Новое исследование: в основе любви лежит сострадание

Оказывается, мужчины способны сопереживать, когда испытывают глубокое чувство и заинтересованы в крепком союзе.
Подробнее »»

Популярные лекарства от изжоги могут провоцировать рак

Американские ученые назвали препараты, которые провоцируют рак
Подробнее »»

Ученые воссоздали то, что случилось с динозаврами

Международная группа из более чем двух десятков ученых проанализировала образцы керна из горных пород и холмов, чтобы понять, от чего умерли все динозавры
Подробнее »»

Эксперты рассказали, может ли Луна повлиять на ваше здоровье

Луна удерживает человеческий разум в плену с незапамятных времен.
Подробнее »»

Читайте также:
19.09 - 16:46

Донорские клетки костного мозга помогли мышам забеременеть

Американские медики выяснили, что в начале беременности стволовые клетки из костного мозга отправляются в матку и размножаются там, образуя участок плаценты.
Подробнее »»

19.09 - 15:53

Употребление грибов может снизить риск рака простаты

Национальный институт рака прогнозирует, что в 2019 году в Соединенных Штатах будет зарегистрировано 174 650 новых случаев рака простаты
Подробнее »»

19.09 - 15:20

Не лишний вес и не размер груди: эксперт назвал главную проблему всех женщин

Ицхак Пинтосевич рассказал несколько лайфхаков для самомотивации женщин
Подробнее »»

19.09 - 14:49

Родители скрывают от всех пол ребенка, чтобы ему не навязали «гендерные стереотипы»

Даже ближайшие родственники не знают, кто родился полтора года назад у Хоббит и Джейка.
Подробнее »»

19.09 - 14:45

Список продуктов, которые должны быть в каждом доме

Эти продукты универсальны: с ними без труда можно что-нибудь приготовить
Подробнее »»

19.09 - 13:21

Зубы мудрости: зачем нужны и стоит ли их удалять

Всем известно, что у человека могут образоваться зубы мудрости. Они обычно появляются во взрослом возрасте.
Подробнее »»

19.09 - 13:01

Пять простых упражнений для снятия боли в спине и шее

Многим знакомо состояние, когда мышцы шеи скованы, а плечи напряжены
Подробнее »»

19.09 - 12:44

Роналду ходил в Макдональдс за бесплатной едой

Нападающий Ювентуса и сборной Португалии Криштиану Роналду поделился воспоминаниями из детства
Подробнее »»

19.09 - 12:44

ГМ-лимфоциты вылечили мышам фиброз сердца

Исследователи показали возможность лечения фиброза миокарда у мышей введением CAR-T-лимфоцитов, которые атаковали активированные фибробласты сердца.
Подробнее »»

19.09 - 11:42

Фасолевая диета: худеем без особых затрат

Фасоль - прекрасный источник растительного белка
Подробнее »»

19.09 - 11:19

Как стать привлекательной: пять эффективных способов

Психолог раскрыла очень простой секрет женской привлекательности
Подробнее »»

19.09 - 10:47

Лечение морковью: при язве, простуде, геморрое и веснушках

Морковку уважают и народные лекари, и официальная медицина.
Подробнее »»

19.09 - 10:40

19-летняя украинка проиграла на теннисном турнире в Китае

Украинская спортсменка не сумела удержать преимущество в противостоянии с опытной американкой
Подробнее »»

19.09 - 09:37

Ученые определили виды рака, которые передаются по наследству

5-10% всех опухолей связаны с мутациями генов
Подробнее »»

19.09 - 09:19

Таблетки для контрацепции грозят диабетом

Таблетки с гормональными контрацептивами могут повышать опасность этого метаболического расстройства
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...