Ученые научились создавать более точные искусственные мозги
Используя стволовые клетки для выращивания в лаборатории миниатюрных органов, похожих на мозг, ученые открыли новый путь для изучения неврологического развития, заболеваний и методов лечения мозга. Но не все мини-органоиды мозга одинаковы, и добиться того, чтобы они точно имитировали ткани человеческого мозга, которые они моделируют, было постоянной проблемой.
В своем новом исследовании, опубликованном в журнале Stem Cell Reports, Беннетт Нович, Момоко Ватанабе и их коллеги предлагают рекомендации, основанные на результатах их исследования, которые могут помочь ученым преодолеть два основных препятствия, стоящих на пути к полному раскрытию потенциала этих органоидов: различия в однородности и структуре.
"Каждый нейробиолог хочет создать органоидную модель мозга своего любимого заболевания, но органоиды у всех не всегда выглядят одинаково", – говорит Нович.
На самом деле, из-за отсутствия единого протокола их производства и рекомендаций по контролю качества, органоиды могут отличаться от лаборатории к лаборатории - и даже от партии к партии - что означает, что результаты, полученные на одном органоиде, могут не соответствовать действительности на другом.
"В эмбриональном развитии человека нервная система является одной из первых формирующихся структур, поэтому вполне логично, что стволовые клетки, находящиеся на ранней стадии развития, лучше всего подходят для производства органоидов мозга", - говорит Ватанабе. К тому же исследователи заявили, что лучшим способом поддержания стволовых клеток человека в состоянии раннего развития, пригодном для формирования органоидов, является выращивание их в посуде с клетками кожи мыши, поскольку они обеспечивают важные химические сигналы и структурную поддержку, которая помогает стволовым клеткам расширяться и сохранять свою незрелость в течение долгого времени.
Ученые также нашли четыре молекулы, которые отвечают за поддержание стволовых клеток в менее развитом состоянии. Добавление этих четырех молекул к стволовым клеткам, растущим в блюде, поддерживало их в незрелом состоянии и позволяло этим клеткам производить высококачественные, хорошо структурированные органоиды.