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
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос
Прототип Boom Supersonic XB-1 приблизился к звуковому барьеру
Новости
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос