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:
27.06 - 04:05

Сила рукопожатия указывает на состояние здоровья

Ученые рассказали, что сила рукопожатия указывает на состояние здоровья и наличие серьезных заболеваний.
Подробнее »»

26.06 - 23:46

Топологический сверхпроводник обеспечил идеальное туннелирование

Физики экспериментально подтвердили парадокс Клейна — беспрепятственное прохождение частиц сквозь потенциальный барьер. Это явление было изначально теоретически предложено для релятивистских частиц, но его удалось обнаружить на границе между металлом и то
Подробнее »»

26.06 - 23:02

Продукты, которые наполняют организм живой водой

Согласно всем известной рекомендации, необходимо выпивать восемь стаканов воды в день (некоторые специалисты советуют даже больше).
Подробнее »»

26.06 - 22:32

Доказанные наукой плюсы от употребления рыбы

Когда-то в нашей стране четверг считался рыбным днём, и в столовых многочисленных предприятий было принято подавать рыбные блюда.
Подробнее »»

26.06 - 22:20

10 вкусных сэндвичей для пикника

Наличие большого количества различных кулинарных рецептов позволяет значительно разнообразить рацион целой семьи.
Подробнее »»

26.06 - 21:29

Третий лишний? Что делать, если мужчина слишком привязан к маме 

жизни слишком много. И кто в этом трио лишний — вы или свекровь, становится уже непонятно.
Подробнее »»

26.06 - 21:06

Миллион лайков: 5 приложений, которые сделают твой Instagram самым стильным

Раньше, чтобы сказать что-то о человеке, спрашивали, кто его друг – помнишь поговорку?.
Подробнее »»

26.06 - 20:04

Чрезмерное потоотделение: натуральные средства помощи

Потение является естественным процессом, позволяющим организму регулировать температуру тела.
Подробнее »»

26.06 - 19:49

Сосудистая сетка на лице – как помочь ребенку?

Купероз в младенческом возрасте
Подробнее »»

26.06 - 19:44

Физики разобрались в замерзании мыльных пузырей

Физики из США экспериментально исследовали замерзание мыльных пузырей, выделили два основных сценария замерзания и объяснили их теоретически.
Подробнее »»

26.06 - 19:44

Физики разобрались в замерзании мыльных пузырей

Физики из США экспериментально исследовали замерзание мыльных пузырей, выделили два основных сценария замерзания и объяснили их теоретически.
Подробнее »»

26.06 - 19:07

Украинцев предупредили о схеме мошенников с арендой квартир

Как не попасть в ловушку.
Подробнее »»

26.06 - 18:31

При каких болезнях нельзя есть определенные виды зелени?

Зелень принято считать частью здорового рациона, - причем едва ли не самой полезной.
Подробнее »»

26.06 - 18:01

Десерт из детства: топ-3 рецепта вареников с вишней

Вареники с вишней — традиционное блюдо, распространенное в украинской кухне.
Подробнее »»

26.06 - 17:35

Медики предупреждают об опасности частого мыться головы

Чистые волосы, это важная составляющая женского образа и ее красоты.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...