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:

Жирные волосы: причины и лечение

Нездоровый блеск волос может появиться уже вскоре после мытья головы, а все дело в повышенной продукции секрета сальных желез, деятельность которых по определенным причинам нарушается и выделяет слишком много кожного сала, придающего волосам лоснящийся и
Подробнее »»

Опасны для жизни: в лаки для ногтей добавляют высокотоксичные вещества

В лаках для ногтей присутствуют высокотоксичные и потенциально опасные для жизни вещества, добавляемые в них производителями для улучшения характеристик этого косметического продукта. Об этом сообщили российские ученые.
Подробнее »»

Поясничный остеохондроз: симптомы и лечение

Одной из наиболее частых причин болей в спине является остеохондроз.
Подробнее »»

Что такое токофобия и как ее побороть 

Беспокойство перед родами — вполне нормальное явление, особенно, если женщина ждет первого ребенка.
Подробнее »»

Как убрать синяки от уколов

Нередко после курса инъекций на месте уколов возникают синяки и уплотнения.
Подробнее »»

Читайте также:
18.10 - 12:30

Врачи назвали признаки рака толстой кишки

Рак толстой кишки обычно медленно развивается в течение ряда лет и на ранних стадиях о нем говорят лишь незначительные или неспецифические симптомы.
Подробнее »»

18.10 - 12:04

Аппендецит: терпеть и ждать нельзя

Хорошо тем, кто так до конца жизни и не узнает, с какой стороны аппендицит находится.
Подробнее »»

18.10 - 11:34

Укрепление зубов и десен

Укрепление зубов и десен – это не просто важная, а жизненно необходимая процедура, которая поможет не только сохранить здоровье ваших зубов, но и ваши материальные средства на лечение.
Подробнее »»

18.10 - 11:31

Мозг матерей оказался моложе мозга нерожавших женщин

Норвежские ученые обнаружили, что на МРТ мозг рожавших женщин в среднем выглядит моложе, чем у нерожавших.
Подробнее »»

18.10 - 10:33

4 признака, что маникюр не удался

Гель-лак создаёт иные горизонты в развитии нейл-индустрии. Благодаря этому ногти могут выглядеть восхитительно долгие недели.
Подробнее »»

18.10 - 10:27

Как успокоить свою нервную систему

Стрессы, переутомление, повышенная нагрузка, плохая экология и другие негативные факторы способны вывести из строя нервную систему.
Подробнее »»

18.10 - 09:21

5 вещей, которые муж никогда не сделает без напоминаний

С напоминаниями тоже гарантий нет, но ждать инициативы в этих вопросах и подавно не стоит.
Подробнее »»

18.10 - 09:21

5 вещей, которые муж никогда не сделает без напоминаний

С напоминаниями тоже гарантий нет, но ждать инициативы в этих вопросах и подавно не стоит.
Подробнее »»

18.10 - 09:07

Как избавиться от гнойников в горле

Гнойники в горле могут образовываться как в период ангины, так и во время обострения кандидоза.
Подробнее »»

18.10 - 08:25

Болезни сердца - медики назвали главные симптомы

Боли в ногах, сильная слабость после простуды или гриппа, одышка при ходьбе по лестнице.
Подробнее »»

18.10 - 08:02

Как лечить язву во рту

Появление на слизистой оболочке рта красных пятен, которые затем превращаются в мелкие, болезненные язвочки, может быть обусловлено рядом причин.
Подробнее »»

18.10 - 07:45

Воспаление седалищного нерва

Седалищный нерв — это крупнейший нерв нашего организма.
Подробнее »»

18.10 - 07:29

Алгоритм OpenAI научился собирать кубик Рубика одной рукой

Исследователи из OpenAI создали алгоритм для роборуки, позволяющий ей собирать кубик Рубика, переворачивая и скручивая его пальцами.
Подробнее »»

18.10 - 06:36

Как избавиться от тяжести желудка

Если вы часто мучаетесь от чувства тяжести в желудке, которое сопровождается изжогой, вздутием, тошнотой и отрыжкой, вам стоит посетить врача-гастроэнтеролога.
Подробнее »»

18.10 - 06:30

Частый просмотр фильмов может вызвать преждевременное старение

А всё потому, что когда мы смотрим ужастики или триллеры, то морщим лоб. Это вызывает образование возрастных морщин.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...