Самые старые в мире выращенные в лаборатории человеческие мозги зафиксировали «течение времени»
Отмечено сходство в развитии клеток человеческого мозга и искусственных клеток
Самые старые в мире выращенные в лаборатории человеческие мозги растут уже семь лет и фиксируют «течение времени». Группа ученых создала органоиды, которые стали самыми старыми в мире выращенными в лаборатории человеческими мозгами: некоторые клетки в них растут уже около семи лет.
Согласно статье, опубликованной в журнале Nature на днях, гарвардские ученые выращивали скопления клеток размером с горошину перца более пяти лет, побив предыдущий рекорд в 694 дня. Однако ведущий автор исследования Паола Арлотта сообщила, что некоторые клетки росли около семи лет и развивались так же, как и клетки человеческого мозга, передает информагентство Agence France Presse (AFP).
«Полученные данные свидетельствуют о том, что органоиды человеческого мозга фиксируют течение времени, проходя эндогенные этапы развития и используя аналогичные эпигенетические механизмы, — говорится в исследовании. – Эта работа демонстрирует, что различные клетки в органоидах могут развиваться в течение длительного времени и способны как фиксировать, так и воспроизводить свой возраст».
Органоиды — это трехмерные скопления клеток, которые имитируют структуру и функции человеческих органов, поясняет New York Post. Ученые используют их для тестирования новых лекарств, моделирования заболеваний и изучения развития человека.
Однако скопления клеток обычно погибают в течение двух лет из-за недостатка кислорода и отсутствия системы кровеносных сосудов, поскольку они выращиваются вне человеческого организма. Между тем для полного развития человеческого мозга требуется почти 20 лет.
Гарвардские исследователи наблюдали за поведением 34 органоидов в разные периоды времени — от шести месяцев до пяти лет — и отметили поразительное сходство в развитии клеток человеческого мозга и искусственных клеток.
Ученые использовали метод профилирования метилирования ДНК — химический процесс, происходящий во время развития. В ходе этого процесса к молекулам ДНК добавляются метки, и исследователи считают его полезным инструментом для определения возраста клеток.
По словам Паолы Арлотты, одного из ведущих сотрудников Гарвардского института стволовых клеток, этот метод оказался надежным «индикатором возраста».
«Метод метилирования показал, что эти органоиды в целом вели себя так же, как и эндогенный мозг», — сказала она.
Ученые также соединили клетки искусственного мозга годовалого органоида с клетками органоида двухнедельного возраста.
По словам Арлотты, более молодые клетки вели себя как обычно, в то время как более старые «продвинулись на целый этап развития».
Исследовательница отметила, что в клетках образовались нейроны, на формирование которых в норме уходит около четырех месяцев. Таким образом, процесс развития мозга был «ускорен», что, по словам ученой, является «суперкрутым» достижением. С тех пор органоиды мозга были уничтожены, но Арлотта предполагает, что клетки могли бы сохраняться дольше.
«На самом деле никто не знает», — сказала она, рассуждая о потенциальном сроке их жизни.
В комментариях NPR нейробиолог Го-ли Мин называет это достижение «технологическим прорывом».
Ученые по всей территории США используют органоиды для изучения болезни Альцгеймера — шестой по распространенности причины смерти в США, отмечает поразительное сходство в развитии клеток человеческого мозга и искусственных клеток. Клетки используются для моделирования развития болезни — отслеживания таких характеристик, как образование бета-амилоидных и тау-белковых бляшек, которые в конечном итоге приводят к гибели клеток мозга.
Паола Арлотта надеется, что недавний эксперимент также поможет понять, как развиваются такие заболевания, как шизофрения.
