Вчені створили мишей із частково людським мозком, щоб досліджувати неврологічні хвороби

Науковці створили мишей із головним мозком, який частково складається з людських клітин. Так вчені намагаються дізнатися більше про цей орган і можливі методи лікування при шизофренії, епілепсії, церебральному паралічі, порушенні інтелектуального розвитку та рідкісних форм деменції.

Новаторську процедуру описали в дослідженні, опублікованому в журналі Nature, пише The Guardian.

Професор психіатрії Стенфордського університету Серджіу Пашка, який керував роботою, розповів, що психіатрія та неврологія відстає від інших галузей медицини й має менше засобів для лікування.

"Можливо, це пояснюється надзвичайною складністю людського мозку, але також і тим, що він недоступний для вивчення. Значною мірою нашою метою було зробити певні аспекти розвитку та функціонування людського мозку доступними для дослідження", – пояснив науковець.

Команда вчених виростила в лабораторії клітини людського мозку та пересадила їх мишам, яких генетично модифікували для народження без кори головного мозку та гіпокампа. Хоча на вигляд такі тварини були нормальними, вони поводилися обережніше й мали гіршу пам'ять.

Після втрати частини головного мозку решта відділів органа перебирала на себе функції втрачених частин, але у черепі тварин з'явилося вільне місце для росту людських тканин. Таким істотам бракувало близько 14 мільйонів власних клітин, дефіцит яких покрили завдяки ін'єкціям з клітин людського мозку.

Після процедури гризуни отримали близько 4 мільйонів людських клітин, що за обсягом становило половину їхнього мозку.

Через три місяці людські тканини приєдналися до системи кровопостачання й майже повністю заповнили порожнину. Деякі чужі для мишей нейрони утворили зв'язки з клітинами мозку та спинним мозком гризунів.

Структура та мережеві зв'язки людських нейронів відрізнялися від тих, що мають люди, а сама мозкова тканина була незрілою – її стан відповідав середині періоду вагітності.

Тестування показали, що трансплантація дещо покращила хитку ходу мишей та їхні когнітивні порушення.

Процедура дозволила вирощувати у мишах тканини мозку з клітин хворих людей. Згодом таких тварин зможуть досліджувати, щоб зрозуміти, як розлад розвивається в людей та які ліки можуть впливати на ці стани.

Наприклад, після п'яти годин зниженого рівня кисню гризуни показали вразливість людських нервових клітин до кисневого голодування, яке під час вагітності чи пологів може спричинити церебральний параліч.

Хоча вирощування органоїдів із клітин вважають новітнім досягненням, дослідження викликало хвилю побоювань щодо етичності. Зокрема вчені ставлять питання: чи можуть ці скупчення тканин набувати свідомості чи відчувати біль, а також чи забезпечують добробут тварин, які зазнають імплантації.

За словами Пашки, дослідження від початку пройшло ретельний етичний контроль. Експерти наголошують, що такий нагляд має тривати й надалі.

"Добробут тварин є вкрай важливим питанням, тому необхідно буде пильно стежити за ними, щоб оцінити вплив експерименту", – наголосила Емілі Джексон, професорка права в Лондонській школі економіки, яка брала участь у звіті щодо нейроорганоїди для впливової Наффілдської ради з біоетики.

Професорка Кембриджу Мадлен Ланкастер вважає, що метод підходить для дослідження розладів, які потребують цілого організму тварин, але може бути менш корисним для вивчення головного мозку.

"Мені менш зрозуміло, як це вплине на наше розуміння розвитку людського мозку, оскільки цей процес є досить штучним і зовсім не схожим на те, як мозок розвивається природним шляхом", – вважає вона.

Раніше науковці розповіли, як головний мозок реагує, коли людина дивиться на короткі відео.