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:

С какого возраста начинается старение и как продлить период молодости

Определение возраста, в котором начинается старение организма, является одной из «вечных» тем для научных поисков. Вот новая теория ученых: старение начинается после 50 лет.
Подробнее »»

Легендарный итальянский тренер может возглавить Динамо

Слухи связывают Клаудио Раньери с появлением в киевском Динамо
Подробнее »»

Число заболевших корью стремительно растет во всем мире

В 2018 году в мире 110 тысяч человек умерли от заразной болезни. ВОЗ настаивает на обязательной вакцинации.
Подробнее »»

Блохин может в Греции возобновить тренерскую карьеру

Бывший тренер сборной Украины Олег Блохин спустя 17 лет может вернуться в Грецию.
Подробнее »»

Типичные ошибки во время помощи при отравлении

Отравившемуся человеку близкие всегда стараются помочь. Но при этом часто совершаются ошибки.
Подробнее »»

Читайте также:
15.09 - 16:14

Зинченко стал самым дорогостоящим футболистом Украины

Украинский легионер Манчестер Сити Александр Зинченко существенно подорожал по версии Трансфермаркета
Подробнее »»

15.09 - 16:11

Экс-первая ракетка мира Клийстерс возобновит карьеру в 2020 году

Титулованная бельгийская теннисистка Ким Клийстерс после 8-летней паузы возвращается в большой спорт.
Подробнее »»

15.09 - 15:07

ЧМ в Китае: Сербия и Чехия вышли в финал утешительного турнира

На баскетбольном чемпионате мира стартовал утешительный турнир за 5-8 места.
Подробнее »»

15.09 - 14:38

Правда или миф: можно ли стимулировать роды в домашних условиях

Если вы родили до 40 недели, то вообще не задавались вопросом, как стимулировать роды. Но не всем так везет.
Подробнее »»

15.09 - 14:02

Свитолина драматично победила на старте турнира в Чжэнчжоу

Элина Свитолина ценой невероятных усилий вышла в четвертьфинал китайского турнира WTA Premier с призовым фондом $1,000,000.
Подробнее »»

15.09 - 13:50

Вместе или порознь? Как лучше отдыхать супругам

Отправляться в отпуск вместе или раздельно?
Подробнее »»

15.09 - 12:45

5 советов гинеколога на каждый день

Наши советы помогут вам сохранить репродуктивное здоровье.
Подробнее »»

15.09 - 12:33

Почему болит желудок?

Боли в желудке могут быть следствием отравления или перегрузки желудка пищей, а также симптомами заболеваний – например, таких как гастрит, панкреатит или язва.
Подробнее »»

15.09 - 11:28

Темный шоколад возбуждает сильнее поцелуев

Согласно новым исследованиям, шоколад сильнее стимулирует сердце и мозг, чем поцелуи.
Подробнее »»

15.09 - 10:31

Лазерная эпиляция: виды процедуры, типы лазера

Если с некоторыми современными стандартами красоты можно поспорить, то с отсутствием волос на женских ножках нет
Подробнее »»

15.09 - 10:30

Пересадка интимной микрофлоры — новое лечение женских болезней

Трансплантация вагинальной жидкости должна победить бактериальный вагиноз.
Подробнее »»

15.09 - 10:13

Путь к здоровому сердцу: 10 полезных советов и привычек

Предлагаем вам 10 полезных советов и здоровых привычек, которые помогут вам лучше себя чувствовать и предотвратить сердечные недуги.
Подробнее »»

15.09 - 08:31

7 причин, почему вы должны есть чеснок каждый день

Дьяволы, оборотни и вампиры остерегаются! Мы представляем семь шокирующих, интересных и удивительных фактов о чесноке - единственном веществе, которое делает вашу жизнь несчастной.
Подробнее »»

15.09 - 07:28

Почему мы совершаем одни и те же ошибки 

Практически каждый человек согласится с тем, что жизнь является быстротечной.
Подробнее »»

15.09 - 06:37

6 правил для легких полетов и быстрого восстановления

Авиаперелеты оборачиваются усталостью и лишают жизненной энергии? Эти советы помогут летать максимально комфортно.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...