Вчені виростили мозок з зачатками очей

Вчені виростили мозок з зачатками очей

Міні-мозок, вирощений в лабораторії з індукованих стовбурових клітин, зумів спонтанно розвинути рудиментарні очні структури. На крихітних органелах людського мозку, вирощених в чашках Петрі в живильному середовищі, виникали пари так званих очних келихів, розповіли вчені з Німеччини в своїй статті.

«Наша робота підкреслює чудову здатність органоїдів мозку генерувати примітивні сенсорні структури, які є світлочутливими і містять типи клітин, подібні до тих, які виявляються в організмі», — сказав нейробіолог Джей Гопалакрішнан з Університетської клініки Дюссельдорфа в Німеччині.

«Ці органели можуть допомогти у вивченні взаємодії між мозком і оком під час розвитку ембріона, моделюванні вроджених захворювань сітківки і створенні типів клітин сітківки для індивідуального тестування ліків і трансплантації», — підкреслив учений.

Органели мозку — це не справжній мозок, а невеликі тривимірні структури, вирощені з індукованих стовбурових клітин — клітин, взятих у дорослих людей і перетворених на стовбурові клітини, які можуть рости в багато різні типи тканин.

У цьому випадку ці стовбурові клітини змушені перетворюватися на згустки мозкової тканини без чого-небудь, що нагадує свідомість. Такі «міні-мізки» використовуються в дослідницьких цілях, де використання реального живого мозку було б неможливо або, принаймні, етично складно — наприклад, для тестування реакції на ліки або спостереження за розвитком клітин при певних несприятливих умовах.

На цей раз Гопалакрішнан і його колеги прагнули поспостерігати за розвитком очей.

У попередніх дослідженнях інші вчені використовували ембріональні стовбурові клітини для вирощування оптичних келихів, структур, які розвиваються майже в усі частини очного яблука під час ембріонального розвитку.

Замість того, щоб вирощувати ці структури безпосередньо, команда Гопалакрішнан хотіла подивитися, чи можна їх вирощувати як складову частину органоїдів мозку. Це додало б переваги спостереження за тим, як ці два типи тканини можуть рости разом, а не просто вирощувати оптичні структури окремо.

«Розвиток очей — складний процес, і його розуміння може дозволити закласти молекулярну основу ранніх захворювань сітківки», — написали дослідники в своїй статті.

«Таким чином, вкрай важливо вивчити очні келихи, які є зачатком ока, проксимальний кінець якого прикріплений до переднього мозку, що необхідно для правильного формування ока», — підкреслили вчені.

З 314 органоїдів мозку, які виростила команда, у 73% з’явилися очні келихи. Їх формування почалося на 30-й день, а на 50-й вони були вже чітко помітні. У ті ж терміни це відбувається при дозріванні ембріона. Більш того, утворилися структури містили зародковий кришталик і рогівку, а також різні клітини сітківки, що дозволило їм реагувати на світло.

За словами дослідників, команда сподівається розробити стратегії для підтримки життєздатності цих структур в більш тривалих масштабах часу для проведення більш глибоких досліджень з величезним потенціалом.

«Ми вважаємо, що це — органели наступного покоління, які допомагають моделювати ретинопатії, що виникають в результаті ранніх порушень нервового розвитку», — зазначили автори дослідження.


Надрукувати   E-mail