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:

Как брить ноги, чтобы не порезаться: 9 женских хитростей

Бритье — безболезненная процедура, в отличие от эпиляции. Зато после бритья могут появиться порезы, сухость кожи, раздражение и даже обширные ранки.
Подробнее »»

ОТКРЫВАЕМ НОГИ: КАКИЕ ЮБКИ НОСИТЬ ОСЕНЬЮ

Каждый сезон определяет своих фаворитов – новые коллекции модных дизайнеров диктуют свои фасоны, расцветки и модели.
Подробнее »»

NASA начинает испытания надувного модуля для космических станций

Американское космическое агентство начинает испытания надувных модулей для космических полетов – первые образцы развернуты в штате Невада.
Подробнее »»

МОЛОДОСТЬ ДО СТАРОСТИ. РЕЦЕПТЫ ДОЛГОЛЕТИЯ ДЛЯ КАЖДОГО

Человечество практически на протяжении всей истории своего существования ломает себе голову над созданием универсального рецепта долголетия, желая как можно дольше сохранять жизненные силы и молодость.
Подробнее »»

КАК НАСЫТИТЬ КРОВЬ КИСЛОРОДОМ

Недостаток кислорода в крови влечет за собой возникновение чувства усталости и слабости, снижение работоспособности и, в конечном счете, способствует преждевременному старению организма.
Подробнее »»

Читайте также:
16.09 - 08:31

Врач назвала лучшие продукты для питания мозга

С началом осени, когда сезон отдыха уже позади, мозг начинает испытывать повышенную нагрузку.
Подробнее »»

16.09 - 07:48

Торт Медовик с заварным кремом

Нежный бисквит, заварной крем и характерный медовый вкус – все это отлично характеризует известный с детства десерт ‒ торт «Медовик».
Подробнее »»

16.09 - 07:47

Психология отношений, где муж – тиран, а жена – жертва

Во многих семьях встречается такой тип отношений, как муж-тиран и жена-жертва
Подробнее »»

16.09 - 06:37

Девушка любила грызть ногти — и на ее пальце появился рак

Жительница Австралии грызла руку с детства. В моменты волнения большой палец «автоматически» оказывался во рту, и ноготь понемногу обкусывался.
Подробнее »»

16.09 - 06:37

Как научиться садиться на шпагат в домашних условиях

Для того чтобы суметь сесть на шпагат, следует тренироваться.
Подробнее »»

16.09 - 05:29

Плаксивость у женщин: причины и основные симптомы

Чем отличается плаксивость от плача?
Подробнее »»

16.09 - 05:21

Крабы умеют отпугивать врагов скрежетом зубов в желудке

Ученые выявили у крабов вида Ocypode quadrata, которые обитают на атлантическом побережье США, способность издавать угрожающие звуки зубами, расположенными в желудке.
Подробнее »»

16.09 - 04:27

5 ценных свойств сыра для здоровья

Качественный сыр обладает рядом свойств, которые делают его одним из лучших представителей жирных продуктов в рационе.
Подробнее »»

16.09 - 04:23

ДИЕТА ПРИ ВЗДУТИИ ЖИВОТА

Кратковременное вздутие живота может вызвать употребление большого количества газированной воды или легко усваиваемых углеводов, сдобы и сладостей.
Подробнее »»

15.09 - 22:47

Шистосомоз

Шистосомоз — это достаточно редкое тропическое заболевание, которое вызывается инфекцией.
Подробнее »»

15.09 - 20:36

С какого возраста начинается старение и как продлить период молодости

Определение возраста, в котором начинается старение организма, является одной из «вечных» тем для научных поисков. Вот новая теория ученых: старение начинается после 50 лет.
Подробнее »»

15.09 - 19:23

Легендарный итальянский тренер может возглавить Динамо

Слухи связывают Клаудио Раньери с появлением в киевском Динамо
Подробнее »»

15.09 - 18:41

Число заболевших корью стремительно растет во всем мире

В 2018 году в мире 110 тысяч человек умерли от заразной болезни. ВОЗ настаивает на обязательной вакцинации.
Подробнее »»

15.09 - 17:19

Блохин может в Греции возобновить тренерскую карьеру

Бывший тренер сборной Украины Олег Блохин спустя 17 лет может вернуться в Грецию.
Подробнее »»

15.09 - 16:35

Типичные ошибки во время помощи при отравлении

Отравившемуся человеку близкие всегда стараются помочь. Но при этом часто совершаются ошибки.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...