Американские ученые показали, что пересаженные крысам органоиды мозга, полученные из человеческих стволовых клеток, способны образовывать единую систему с мозгом крыс. Они могут реагировать на некоторые визуальные стимулы. Исследование опубликовано в журнале Cell Stem Cell.
Уже было известно, что возможно пересаживать отдельные нейроны человеческого или крысиного происхождения в мозг крыс.
Также недавно ученые показали, что пересаженные органоиды мозга, полученные из стволовых клеток человека, способны взаимодействовать с мозгом крыс. Тем не менее не было понятно, могут ли пересаженные клетки выполнять специализированные функции.В течение 80 дней американские ученые культивировали органоиды мозга, полученные из стволовых клеток человека. Затем они пересадили их в мозг крыс, которые имели повреждения зрительной коры мозга. Всего за три месяца органоиды интегрировались в мозг. В них появились сосуды, они выросли в размерах, начали формировать синапсы с нейронами хозяина. Чтобы оценить наличие нейронных связей, ученые использовали вирусные частицы с флуоресцентными метками. Их вкалывали в глаз и наблюдали их перемещения по синапсам. Так сигнал можно было зафиксировать от сетчатки до самого органоида, что подтвердило его интеграцию в общую систему мозга. Далее ученые использовали электроды, чтобы измерить активность отдельных нейронов в органоиде. Во время эксперимента животные наблюдали мигающий свет или переключение черного и белого цветов. Оказалось, что большое число нейронов в органоиде реагировало на некоторые визуальные стимулы. Это указывает на то, что клетки в органоиде способны выполнять особые функции.
Ученых удивило то, что пересаженный органоид смог прижиться всего за 3 месяца. В предыдущих исследованиях, в которых грызунам пересаживали нейроны, им требовалось 9–10 месяцев для полного созревания.
В дальнейшем исследователи хотят понять, способны ли органоиды выполнять функции, характерные для других областей коры головного мозга. Они также планируют выяснить правила, по которым нейроны органоидов интегрируются в мозг, так как это поможет оптимизировать и ускорить процесс.
Текст: Елизавета Перепелица
Jgamadze, D., Lim, J. T., Zhang, Z., Harary, P. M., Germi, J., Mensah-Brown, K., Adam, C. D., Mirzakhalili, E., Singh, S., Gu, J. ben, Blue, R., Dedhia, M., Fu, M., Jacob, F., Qian, X., Gagnon, K., Sergison, M., Fruchet, O., Rahaman, I., … Chen, H.-C. I. (2023). Structural and functional integration of human forebrain organoids with the injured adult rat visual system. Cell Stem Cell, 30(2), 137-152.e7. https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.01.004
Свежие комментарии