В пробирке впервые вырастили мини-мозг с функционирующей системой защиты

Органоиды, выращенные из стволовых клеток, представляют собой крошечную рабочую модель гематоэнцефалического барьера. Исследование опубликовано в журнале Cell Stell Cell.

Впервые ученые вырастили миниатюрные модели человеческого мозга, оснащенные встроенной «системой безопасности». Модели не больше кунжутного семени включают функциональные гематоэнцефалические барьеры (ГЭБ). В настоящем мозге ГЭБ защищает чувствительный орган от потенциально вредных веществ, которые могут поступать с кровью от других частей тела.

В организме ГЭБ выстилает кровеносные сосуды, проходящие через мозг. Он работает как фильтр: пропускает некоторые вещества, например, гормоны и глюкозу, одновременно блокируя угрозы, такие как токсины и бактерии. Он также блокирует многие лекарства, что создает проблему для разработчиков лекарств, работающих над лечением заболеваний головного мозга.

Выращенные в лаборатории модели сочетают в себе церебральные органоиды — трехмерные кластеры клеток головного мозга, выращенные из стволовых клеток, — с органоидами кровеносных сосудов, которые также выращиваются из стволовых клеток, но напоминают сосудистую сеть тела. Вместе эти два типа органоидов образуют то, что исследователи называют «ассемблоидами», которые имитируют то, как созревающие клетки мозга и кровеносных сосудов растут и взаимодействуют друг с другом.

Для демонстрации возможностей использования моделей, исследователи вырастили ассамблоиды из клеток пациентов с церебральной кавернозной мальформацией — скоплением кровеносных сосудов аномальной формы в нервной системе. Эти пороки развития иногда возникают в результате генетических мутаций и могут вызывать симптомы, которые приводят к серьезным осложнениям, таким как инсульт и судороги.

Ассамблоиды отражали клеточные особенности, наблюдаемые у пациентов, «позволяя изучать развитие патологии и тестировать возможные методы лечения. В будущем ученые намерены выращивать ассемблоиды, используя стволовые клетки людей с различными заболеваниями головного мозга, чтобы модели отражали биологию, лежащую в основе этих заболеваний.

Отсутствие аутентичной модели ГЭБ человека стало серьезным препятствием в изучении неврологических заболеваний. Это важный шаг вперед, поскольку модели животных, которые мы сейчас используем в исследованиях, не точно отражают развитие человеческого мозга и функциональность ГЭБ.

Цзыюань Го, нейробиолог Медицинского центра детской больницы Цинциннати, соавтор исследования

Читать далее:

Спутниковая связь Starlink теперь работает и на обычных смартфонах

Спутниковые наблюдения подсказали, как египтяне могли построить пирамиды

Ледник «Судного дня» оказался более уязвимым, чем считали ученые

На обложке: органоид под микроскопом. Изображение: Cincinnati Children’s, Ziyuan Guo

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Русский суперфуд: назван продукт, который снижает уровень холестерина и глюкозы
Наука
Превращается в яд: ученые назвали опасность бутилированной воды
Наука
Начался отбор на летнюю школу по ИИ для молодых ученых
Новости
Ученые поняли, почему мы стали тратить больше денег
Наука
ИИ сам создал двигатель: он сработал с первого раза
Наука
Какой будет тюрьма будущего: сроки сократят до нескольких минут
Новости
Литий, подходящий для аккумуляторов, извлекли из геотермального источника
Новости
ООН разработала принципы по борьбе с дезинформацией и ненавистью в интернете
Новости
Защита 1,2% поверхности Земли предотвратит массовое вымирание, посчитали ученые
Наука
«Ранняя Вселенная совсем не такая»: скопления миллионов звезд образовались вскоре после Большого взрыва
Космос
Прием пациентами лекарств проверили по отпечаткам пальцев
Наука
Китайская станция с образцами обратной стороны Луны вернулась на Землю
Космос
Родственника пираньи с зубами, похожими на человеческие, и Оком Саурона нашли в Амазонке
Наука
Антивозрастная молекула обратила вспять признаки старения
Наука
«Мост, по которому Адам уходил из рая», показали из космоса
Космос
Строящаяся обсерватория зафиксировала нейтрино с рекордной энергией, заявили физики
Наука
Посмотрите на прототипы «лунных домов» от студентов MIT
Космос
Toshiba разработала батарею для зарядки электробусов до 80% за 10 минут
Новости
«Космический фен» ускорил регенерацию клеток сердца после операции
Наука
Астраханские студенты автоматизировали культивацию растений без почвы
Наука