Новая эра в исследовании мозга: учёные создали усовершенствованные мини-мозги с кровеносными сосудами
Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Франциско представили одну из самых продвинутых моделей «мини-мозга», сообщают эксперты в области нейробиологии. Созданный ими мини-мозг представляет собой уменьшенную версию развивающейся человеческой коры головного мозга, оснащённую сетью кровеносных сосудов, которые очень близки по структуре к настоящим человеческим мозговым тканям.
Минимизированные модели мозга, известные как органоиды, могут быть использованы для детального изучения таких заболеваний, как аутизм, шизофрения и деменция. В большинстве случаев эти органоиды имитируют мозг плода, но возникают проблемы с их дальнейшим развитием — они останавливаются на нескольких месяцах из-за недостатка кровеносных сосудов, которые могли бы обеспечить ткани кислородом и питательными веществами.
Для решения этой проблемы команда учёных использовала стволовые клетки человека для создания корковых органоидов в сочетании с отдельно выращенными органоидами, состоящими из клеток кровеносных сосудов. В процессе эксперимента они объединили оба типа органоидов, поместив сосудистые органоиды на обе стороны мини-мозга. В течение нескольких недель кровеносные сосуды успешно распространились по всей ткани.
Согласно полученным данным, сосуды сформировались в полые трубки — люмены, что является ключевой характеристикой настоящих кровеносных сосудов, которую не удавалось воспроизвести в предыдущих исследованиях. Кроме того, эти сосуды продемонстрировали генетическую активность и физические свойства, характерные для развивающегося человеческого мозга, включая особенности гематоэнцефалического барьера, который регулирует поступление веществ в мозговую ткань и их выведение.
Мадлена Ланкастер из Кембриджского университета, одной из первых разработчиков мозговых органоидов, отметила, что, хотя создание «по-настоящему функциональных» кровеносных сосудов остаётся задачей будущего, это достижение является «значительным шагом вперёд».
Аналитическая перспектива
Эти достижения могут оказать глубокое влияние на сферы медицины и нейробиологии. По данным Всемирной организации здравоохранения, психические расстройства, включая шизофрению и аутизм, оказывают влияние на более чем 350 миллионов человек по всему миру, подчеркивая необходимость в более глубоких исследованиях причин и методов лечения.
Создание органоидов с развитой системой кровеносных сосудов открывает двери для проведения экспериментов, которые ранее казались неосуществимыми, такой как тестирование эффектов различных терапий и препаратов на минимизированные модели человеческого мозга. Более того, учёные могут теперь проводить исследования генетических мутаций, связанных с нейродегенеративными заболеваниями, что значительно ускорит процесс разработки новых методов лечения.
Таким образом, новейшие достижения в области создания мини-мозгов не только продвигают наше понимание мозговых заболеваний, но и могут стать основой для инновационных подходов в области медицины и лечения психических расстройств.
