Ученые снова вырастили миниатюрный мозг
Сингапурские ученые осуществили серьезный прорыв в исследованиях с «миниатюрным мозгом». Эти крошечные версии человеческого мозга помогают ученым разрабатывать методы лечения и проводить исследования на тему болезни Паркинсона и расстройств мозга, связанных с возрастом. Миниатюрные мозги представляют собой трехмерные ткани, выращенные в лаборатории, и обладают определенными свойствами конкретных частей мозга человека. Впервые в органической модели был обнаружен черный пигмент нейромеланин. Исследование также выявило функционально активные дофаминергические нейроны.
Средний мозг человека, который представляет своего рода информационную супермагистраль, контролирует слух, движение глаз, зрение и движения тела. Он содержит специальные дофаминергические нейроны, которые производят дофамин — а он выполняет важную роль в управлении движением, мотивации, наградах и прочих процессах. Высокие уровни дофамина повышают двигательную активность и импульсивное поведение, тогда как низкие уровни дофамина приводят к замедленной реакции и расстройствам вроде болезни Паркинсона, которая характеризуется трудностью и скованностью при начале движений.
Также к болезни Паркинсона приводит резкое сокращение производства нейромеланина, что приводит к дегенеративному состоянию пациентов, включающему тремор и нарушенные двигательные навыки. Это создание является ключевым прорывом для исследований болезни Паркинсона, которой болеют приблизительно от семи до 10 миллионов человек по всему миру. Также люди страдают и от других форм паркинсонизма. Теперь у ученых есть доступ к веществу, на которое влияет сама болезнь, и можно проводить испытания в лаборатории без необходимости трогать животных. Используя стволовые клетки, ученые вырастили кусочки ткани, органоиды мозга, длиной в 2-3 миллиметра. Эти органоиды содержат необходимые элементы среднего мозга человека, дофаминергические нейроны и нейромеланин.
Помощник профессора Шон Дже из медицинской школы Duke-NUS говорит следующее: «Примечательно, что наши органоиды среднего мозга имитируют человеческое развитие среднего мозга. Клетки делятся, группируются вместе в слоях и становятся электрически и химически активными в трехмерной среде, как наш мозг. Теперь мы действительно может проверять, как этот мини-мозг реагирует на существующие или недавно разработанные лекарства, перед тем, как лечить пациентов».
«Человеческий мозг, бесспорно, самый сложный орган, и хронические заболевания мозга представляют существенную проблему для врачей и пациентов. Это достижение нашей сингапурской команды представляет первый, но уже существенный прорыв, который приведет к появлению лучших методов лечения для наших пациентов».
Учитывая то, что одна из самых больших проблем в исследовании мозга — это отсутствие доступности этого самого мозга, миниатюрные модели настоящего мозга должны существенно помочь в его изучении.