Hitech logo

Медицина будущего

Найден способ выращивать органеллы человеческого мозга без чужеродных компонентов

TODO:
Георгий Голованов14 июля 2023 г., 17:41

Американские биоинженеры разработали метод выращивания миниатюрных мозгов — так называемых органелл человеческого мозга — без клеток животных. Такой подход открывает новые возможности изучения нейродегенеративных заболеваний на материале, более точно копирующем мозг пациента. Это открывает путь к перепрограммированию клеток мозга и персонализированной терапии.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

За прошедшие десять лет изучения неврологических расстройств ученые многое узнали о применении органелл человеческого мозга в качестве альтернативы подопытным мышам. Эти ткани, полученные из плюрипотентных стволовых клеток, имеют более сложную структуру, по сравнению с обычными двухмерными культурами.

До сих пор при выращивании органелл мозга использовалась — помимо белков и молекул так называемого внеклеточного матрикса — субстанция Matrigel, которую получают из саркомы мышей. У этого метода есть существенные недостатки: относительно нестабильная структура и межгрупповое непостоянство.

У специалистов из Университета штата Мичиган нашлось решение этой проблемы, пишет Science Daily. Они создали новый метод культивирования, в котором применяется отредактированный внеклеточный матрикс — без компонентов, взятых у животных — с более активным развитием нервных клеток, по сравнению с уже существующими технологиями.

Базовый внеклеточный матрикс органелл мозга, созданный учеными, состоит из человеческого фибронектина, гликопротеина, который служит естественной структурой для дифференциации и созревания стволовых клеток. В качестве каркаса для него выступал высокопористый полимер.

Анализируя созревшие органеллы, исследователи обнаружили, что у них появилась цереброспинальная жидкость, напоминающая человеческий ликвор.

Успех новых органелл мозга, лишенных ксеногенного материала, открывает путь к перепрограммированию клеток для пациентов с нейродегенеративными заболеваниями. «Существует возможность брать стволовые клетки у пациентов с боковым амиотрофическим склерозом или болезнью Альцгеймера и, по сути, создать минимозг этого пациента, чтобы изучить возможные пути терапии или смоделировать развитие болезни, — сказала Ева Фельдман, соавтор статьи. — Эти модели откроют другой путь прогнозирования заболеваний и изучения вариантов персонализрованного лечения болезней, которые у разных людей могут протекать очень по-разному».

В законодательное собрание штата Массачусетсе зимой был внесен законопроект, который предлагает разрешить заключенным менять свои органы или костный мозг на сокращение срока отсидки. Авторы инициативы (оба демократы) считают, что это увеличит число доноров органов в штате.