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:

Болезни полости рта мешают женщинам беременеть

Шансы на беременность тем выше, чем более здоровыми у женщин являются зубы и десны, заключили австралийские ученые.
Подробнее »»

Леонардо ДиКаприо считает, что Голливуд ждут «темные времена»

Через три недели в США начнется прокат «Однажды в Голливуде», и промо-кампания девятого по счету фильма Квентина Тарантино идет полным ходом.
Подробнее »»

Как выбрать мужские шорты: пять «да» и три «никогда»

Какими должны быть мужские шорты, чтобы сидели идеально, смотрелись классно, да еще и соответствовали трендам сезона?
Подробнее »»

Новое исследование ученых раскрыло секрет зеленого чая

В напитке найдено вещество, намного мощнее, чем витамины С и Е
Ученые на протяжение многих лет спорили о пользе зеленого чая.

Подробнее »»

Настойчивые койоты успешно обучились новым навыкам у сородичей

Американские биологи выяснили, что взрослые койоты могут учиться выполнению новых задач у своих сородичей.
Подробнее »»

Читайте также:
16.07 - 10:35

Косметологи одобряют: топ процедур, которые можно делать летом

Середина лета, и так хочется в эту пору быть неотразимой.
Подробнее »»

16.07 - 10:09

Названы простые способы, которые помогут перейти на правильное питание

Американские специалисты разработали свод рекомендаций о тех простых способах, которые помогают перейти на правильное питание, сообщил Medicalxpress.
Подробнее »»

16.07 - 10:02

Требования к аптекам, в которых будут реализовываться наркотические вещества и прекурсоры

Чтобы иметь возможность хранить и продавать в аптеке наркотические вещества, необходимо сначала получить соответствующее разрешение от Нацполиции
Подробнее »»

16.07 - 09:50

Груши – одни из лучших летних фруктов для похудения

Груши помогают быстро насытиться, их употребление эффективно для сбрасывания лишнего веса.
Подробнее »»

16.07 - 09:04

Британские ученые назвали главного врага похудения

Это было подтверждено экспериментально
Ученые из Британии определили главного врага похудения, и это даже не еда.

Подробнее »»

16.07 - 08:29

Что надеть, чтобы «похудеть»

Мы все чаще слышим слова, что девушки прекрасны в любом весе, если они выглядят здоровыми, а остальное –страхи и влияние со стороны общества.
Подробнее »»

16.07 - 08:09

Beauty-гид: как правильно спасаться от солнца в городе

Если ты перестала ходить в солярий и грезить золотистым загаром – это большой шаг навстречу здоровью кожи, но А-лучи, вызывающие рак и старение, догоняют нас и в повседневной жизни. Разберемся, как обезопасить себя.
Подробнее »»

16.07 - 07:40

Недоношенные дети столкнулись с романтическими проблемами во взрослом возрасте

У детей, родившихся раньше срока, а также у детей с маленьким весом при рождении меньше шансов встретить романтического партнера, вступить в половой контакт и завести детей, выяснили ученые из Великобритании и Германии.
Подробнее »»

16.07 - 07:06

Какие преимущества дает употребление ягод

Ученые из Германии рассказали о преимуществах, связанных с употреблением ягод. Среди полезных свойств: влияние на сердечно-сосудистую систему и иммунитет.
Подробнее »»

16.07 - 06:23

Специалисты назвали нетипичное пищевое поведение признаком аутизма у детей

Симптом характерен для 70 процентов маленьких пациентов с данным заболеванием.
Подробнее »»

16.07 - 05:48

Названы семь наиболее полезных бобовых культур

Употребление бобовых при отсутствии непереносимости чрезвычайно полезно для здоровья – при этом нормализуется уровень холестерина, а также понижается содержание сахара в крови.
Подробнее »»

16.07 - 05:03

Короткие физические упражнения влияют на работу мозга

Непродолжительные физические упражнения положительным образом сказываются на работе мозга. Соответствующие выводы сделаны американскими учеными из центра OHSU в Портленде.
Подробнее »»

16.07 - 04:26

8 признаков токсичной матери

Под "токсичным родителем" психологи понимают такого родителя, чьи методы воспитания травмируют душу и уродуют личность ребенка с самого детства. При этом порой сами родители даже не подозревают, что делают что-то не то — они просто используют те же приемы
Подробнее »»

16.07 - 04:01

15 факторов питания, повышающих риск смерти

Совокупность данных факторов образует дефицит полезных и избыток вредных компонентов, получаемых человеком с питанием.
Подробнее »»

16.07 - 00:00

Поможет ли похудеть японская диета долгого дыхания

Японцы - известные долгожители, и одним из секретов их долгой жизни диета долгого дыхания. Техника этой диеты заключается в правильной последовательности и продолжительности вдоха и выдоха при определенном положении тела
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...