Привитые мозговые органоиды дают представление о неврологических расстройствах
Сложность мозга затрудняет разработку новых методов лечения таких неврологических расстройств, как болезнь Альцгеймера, шизофрения, аутизм и депрессия. Учёные используют технологию стволовых клеток, превращая клетки кожи пациента в нейроны для тестирования лекарств и изучения болезней. Однако выращенные в чашках Петри мозговые органоиды имеют ограничения из-за недостатка питательных веществ и кислорода.
Исследователи из Института Солка предложили новый подход: трансплантацию органоидов, созданных из человеческих стволовых клеток, в мозг грызунов. Работа, опубликованная в Nature Biotechnology 16 апреля 2018 года, показала, что в этой среде органоиды получают лучшее кровоснабжение.
Ключевые результаты:
- Привитые органоиды интегрировались в среду хозяина, формируя нейроны и астроциты.
- В них прорастали функциональные кровеносные сосуды с током крови, что решало проблему снабжения питательными веществами.
- Органоиды в мозге грызунов оставались здоровыми месяцами, в то время как их аналоги в культуре заполнялись отмирающими клетками.
- Нейроны в трансплантированных органоидах демонстрировали синхронизированную активность (подтверждено кальциевым имиджингом).
- С помощью оптогенетики было подтверждено, что привитые нейроны формируют связи друг с другом и с организмом хозяина.
«Увеличение кровоснабжения не только помогло органоиду дольше оставаться здоровым, но и позволило ему достичь уровня неврологической сложности, который поможет нам лучше понять болезни мозга», — говорит первый автор статьи Абед АльФаттах Мансур.
Старший автор работы, профессор Расти Гейдж, отмечает, что этот метод приближает учёных к более точному функциональному представлению человеческого мозга, что может помочь в разработке лучших методов лечения неврологических и психиатрических заболеваний.