Учените са открили начин да прескочат някои от най-трудните стъпки при изграждането на миниатюрен модел на човешки мозък в лабораторията. Вместо да карат стволовите клетки да се размножават и да се превръщат в различни видове клетки като неврони, изследователите от Нидерландия са успели да създадат мозъчен органоид направо от мозъчна тъкан на плода.

Получената самоорганизираща се структура е с размер на оризово зърно. Въпреки че не е истински орган (няма мисли, емоции или съзнание), изследователите се надяват, че ще се окаже ценен модел за лечение на мозъчни заболявания и разстройства, особено при децата.

"С нашето изследване даваме важен принос в областта на органоидите и изследванията на мозъка", казва Ханс Клеверс, пионер в областта на органоидните изследвания в Института "Хубрехт" и Центъра "Принцеса Максима". "Досега бяхме в състояние да извличаме органоиди от повечето човешки органи, но не и от мозъка - наистина е вълнуващо, че сега успяхме да прескочим и това препятствие."

Мозъчната тъкан на плода обикновено се получава от аборти по желание, а етичните ограничения за нейното използване в научните изследвания варират значително в различните страни, като в някои държави използването ѝ е напълно забранено, а в други като Нидерландия е разрешено със строги ограничения.

Поради малката наличност на фетална тъкан учените досега са отглеждали човешки "минимозъци" само от стволови клетки.

Но за разлика от органоидите, получени от клетки, които спонтанно узряват до крайна точка, органоидите, получени от тъкани, отразяват естествено, фиксирано състояние на развитие, което може да се поддържа за доста дълго време. В Нидерландия изследователите от Центъра за детска онкология "Принцеса Максима" и института "Хубрехт" работят в тясно сътрудничество с биоетици, за да разработят своята методология.

В крайна сметка екипът е успял да накара малки фрагменти от мозъчна тъкан на плода да се самоорганизират, създавайки триизмерна, слоеста структура с различни типове клетки, включително неврони и поддържащи клетки, наречени радиални глии. Радиалните глии са особено вълнуващо развитие, тъй като това са специфични за човека характеристики, които не се възпроизвеждат в моделите на гризачи.

Нещо повече, мозъчният органоид продължава да реагира на някои от същите химически сигнали като живия мозък и остава жив повече от шест месеца. За сравнение мозъчните органоиди, създадени от стволови клетки, едва издържат 80 дни.

Клевърс и колегите му дори са успели да манипулират генетично своите органоиди, за да наподобяват ракови тумори и да изпробват върху тях лекарства. Екипът подозира, че успехът им може поне отчасти да се дължи на протеините, които мозъчната тъкан може да произвежда. Тези важни протеини създават скеле за мозъчните клетки, така че те да могат да се самоорганизират в триизмерна структура.

"Нашият нов модел на мозък, получен от тъкан, ни позволява да разберем по-добре как развиващият се мозък регулира идентичността на клетките", казва Бенедета Артегиани, ръководител на изследователската група в Центъра "Принцеса Максима".

"Той може също така да помогне да се разбере как грешките в този процес могат да доведат до заболявания на нервното развитие като микроцефалия, както и до други заболявания, които могат да произтекат от нарушено развитие, включително рак на мозъка в детска възраст."

Снимка: Unsplash/Princess Máxima Center, Hubrecht Institute/B Artegiani, D Hendriks, H Clevers/CC BY-NC-ND

Виж още: Екранът на следващия ви смартфон може да бъде изработен от... дърво