За първи път беше възможно да се отглеждат миниатюрни невронни структури със собствена съдова мрежа - „мини-мозъци“за изследване и имплантиране на пациенти.
Още през 2013 г. австрийски учени разработиха метод за отглеждане на малки триизмерни структури от човешки неврони - „органели“на мозъка за биомедицински изследвания. Сега тези технологии са изведени на следващото ниво, принуждавайки органоида да формира собствена васкулатура и го приближава още по-близо до истинския мозък.
Бен Уолдау и колегите му от Калифорнийския университет в Дейвис съобщават за това в статия, публикувана в списанието NeuroReport. Според учените в бъдеще такива органели могат да действат като импланти за заместване на изгубените мозъчни фрагменти. Наличието на съдова мрежа дава възможност за растеж на по-големи структури и тяхното запазване за по-дълго „in vitro“, както и улеснява тяхната бъдеща интеграция в живия мозък.
Валдау и неговите съавтори получават неврони от пациенти, подложени на мозъчна операция, превръщайки ги в индуцирани плурипотентни стволови клетки. Тогава те са били принудени да се развиват, като се диференцират в клетки - предшественици на невроните, както и в клетки на ендотела, който образува стените на съдовете на кръвоносната и лимфната системи. След 34 дни разделно култивиране, двете клетки се комбинират и се поставят в гел протеинова основа, след което се отглеждат още три до пет седмици.
Резен от отглеждан органоид. Стрелката показва съд, който е влязъл дълбоко в структурата си / Pham et al.
През това време органоидът се формира окончателно, превръщайки се в „мини-мозък“с всички необходими видове клетки и пронизан със сложна мрежа от съдове. Според учените по отношение на сложността получената структура е сравнима с мозъка на ембрион през втория триместър на развитието, въпреки че по размер е около 3,5 милиметра.
Освен това бяха проведени паралелни експерименти, по време на които „полузрели“органели от клетки - предшественици на неврони и ендотел бяха култивирани не в протеинов гел, а в жив организъм. За целта те бяха имплантирани хирургически в мозъка на мишките. Две седмици по-късно учените провериха състоянието им и установиха, че те също са пораснали и са образували васкулатура.
Сергей Василиев
Промоционално видео: