Усовершенствованный органоид мозга
Ученым удалось вырастить искусственный мини-мозг, обладающий собственной кровеносной системой
DailyTechInfo по материалам NEW ATLAS: Lab-made mini-brains are sprouting their own blood vessels
В свое время мы уже рассказывали нашим читателям, что в 2015 году ученым из университета Брауна удалось разработать технологию выращивания искусственного мини-мозга, имеющего сложную трехмерную структуру из переплетенных между собой нервных клеток нескольких типов. Такие искусственные образования представляют собой альтернативу лабораториям-на-чипе соответствующего типа, и они позволяют проводить испытания новых методов лечения и действия лекарственных препаратов, не используя для этого подопытных животных. Продолжая работать с выращенными мини-мозгами, исследователи обнаружили удивительный феномен, внутри некоторых из них со временем начала образовываться система кровеносных сосудов, что значительно расширяет область их использования и позволяет проводить исследования, связанные с инсультами, сотрясениями и болезнью Альцгеймера.
Каждый мини-мозг имеет размер менее одного миллиметра и их выращивают тысячами за один раз из образцов нервных клеток разных типов, взятых у живых лабораторных крыс. Эти мини-мозги, естественно, не могут обеспечить мыслительный процесс, но входящие в них нейроны являются электрически активными. Эти искусственные образования являются самой точной моделью реального мозга, и при их помощи ученые имеют возможность напрямую изучать процессы развития нервных клеток, последствия заболеваний и результаты действия новых лекарственных препаратов.
Но нейроны и синапсы – это только часть модели мозга. При работе мозг требует потока крови, которая снабжает его кислородом и питательными веществами, однако во всех типах искусственных мозгов, выращенных различными группами ученых, эта составляющая полностью отсутствовала. Во время своей работы ученые из университета Брауна заметили, что через некоторое время приблизительно в двух третьих искусственных мини-мозгов начали образовываться уплотнения нервных тканей, которые затем начали перерождаться в ткань кровеносных сосудов.
Сделанные снимки возникших образований позволили ученым идентифицировать тип новых клеток и связующих белков, которые оказались идентичными клеткам и белкам кровеносных сосудов, а сами образовавшиеся сосуды полы внутри и определенно предназначены для транспортировки крови. Составленная учеными карта кровеносной системы показала, что структура этой системы не столь плотна и разветвлена, как кровеносная система реального мозга, ее сложность полностью соответствует малой сложности мини-мозга, который может существовать на протяжении всего одной-двух недель.
Получив в свое распоряжение такой «подарок», ученые уже начали использовать искусственные мини-мозги, подвергая их кислородному недостатку и недостатку глюкозы и наблюдая за тем, как все это затрагивает кровеносную систему. А в ближайшем времени ученые объединят мини-мозг с микрожидкостной системой, которая устроит нормальную перекачку крови по кровеносной системе, и это, в свою очередь, позволит им сымитировать инсульт и симптомы болезни Альцгеймера.
Статья Boutin et al. A Three-Dimensional Neural Spheroid Model for Capillary-Like Network Formation опубликована в The Journal of Neuroscience Methods – ВМ.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
14.02.2017