Учёные выращивают органоиды мозга
В журнале Nature появилась статья, в которой говорится, что учёные из Гарварда более пяти лет выращивали скопления клеток размером с горошину перца.
Это больше предыдущего рекорда в 694 дня. Паола Арлотта, ведущий автор исследования, сообщила, что некоторые клетки росли около семи лет и развивались так же, как и клетки человеческого мозга.
«Полученные данные свидетельствуют о том, что органоиды человеческого мозга фиксируют течение времени, проходя эндогенные этапы развития и используя аналогичные эпигенетические механизмы», — говорится в исследовании. «Эта работа демонстрирует, что различные клетки в органоидах могут развиваться в течение длительного времени и способны как фиксировать, так и воспроизводить свой возраст».
Органоиды — это трёхмерные скопления клеток, которые имитируют структуру и функции человеческих органов. Учёные используют их для тестирования новых лекарств, моделирования заболеваний и изучения развития человека.
Однако скопления клеток обычно погибают в течение двух лет из-за недостатка кислорода и отсутствия системы кровеносных сосудов. Гарвардские исследователи наблюдали за поведением 34 органоидов в разные периоды времени — от шести месяцев до пяти лет — и отметили поразительное сходство в развитии клеток человеческого мозга и искусственных клеток.
Учёные использовали метод профилирования метилирования ДНК — химический процесс, происходящий во время развития. В ходе этого процесса к молекулам ДНК добавляются метки, и исследователи считают его полезным инструментом для определения возраста клеток.
По словам Паолы Арлотты, этот метод оказался надёжным «индикатором возраста». «Метод метилирования показал, что эти органоиды в целом вели себя так же, как и эндогенный мозг», — сказала она.
Арлотта также отметила, что более молодые клетки вели себя как обычно, в то время как более старые «продвинулись на целый этап развития». В клетках образовались нейроны, на формирование которых в норме уходит около четырёх месяцев.
Таким образом, процесс развития мозга был «ускорен», что, по словам учёной, является «суперкрутым» достижением. Нейробиолог Го-ли Мин называет это достижение «технологическим прорывом».
Учёные по всей территории США используют органоиды для изучения болезни Альцгеймера — шестой по распространённости причины смерти в США. Клетки используются для моделирования развития болезни — отслеживания таких характеристик, как образование бета-амилоидных и тау-белковых бляшек, которые в конечном итоге приводят к гибели клеток мозга.
Паола Арлотта надеется, что недавний эксперимент также поможет понять, как развиваются такие заболевания, как шизофрения.