Органоиды мозга помогли найти фактор, влияющий на расширение неокортекса у людей

Международная команда под руководством доктора Марейке Альберт из Центра регенеративных терапий Дрездена (CRTD) определила новый фактор, который мог способствовать эволюционному расширению неокортекса у людей. Исследование опубликовано в EMBO Journal.

Неокортекс — это характерная складчатая внешняя оболочка мозга, отвечающая за высшие когнитивные функции. У людей и приматов неокортекс имеет складки, что увеличивает площадь поверхности и количество нейронов. Молекулярные механизмы этой эволюции до сих пор во многом неизвестны.

Сила мозговых органоидов

Сравнивая развивающийся мозг мышей и людей, учёные обнаружили, что у людей в развивающемся мозге гораздо больше стволовых клеток, что лежит в основе увеличения числа нейронов и размера мозга. Команда выявила фактор, присутствующий у людей, но неактивный у мышей.

Используя технологию 3D-культур клеток (органоидов мозга), группа показала, что фактор роста эпирегулин способствует делению и расширению пула стволовых клеток в развивающемся мозге человека.

Всё дело в количестве

Ген, кодирующий эпирегулин, есть не только у людей, но и у других приматов и даже мышей. Однако в развивающемся мозге мыши этот ген постоянно «выключен».

Чтобы понять различия между людьми и другими приматами, исследователи создали органоиды мозга гориллы из стволовых клеток. Сравнение показало, что добавление эпирегулина в органоиды гориллы может усилить расширение стволовых клеток. Однако добавление ещё большего количества эпирегулина в человеческие органоиды такого эффекта не дало, вероятно, потому что человеческий неокортекс уже максимально расширен.

«В отличие от ранее идентифицированных факторов, сам эпирегулин не является уникальным для человека. Похоже, что количество этого фактора роста является ключевым регулятором межвидовых различий», — заключает доктор Альберт.

Исследование не только углубляет понимание человеческой уникальности, но и подчёркивает важность новых технологий, которые предлагают этичные и неинвазивные альтернативы исследованиям на животных.