banner
Сен 15, 2021
13 Просмотров

Крошечный мозг, выращенный в лаборатории, дает росток функциональных, рудиментарных человеческих глаз, которые могут видеть свет

Ученые годами использовали стволовые клетки для выращивания крошечного человеческого мозга, чтобы изучить развитие органа. Теперь они выросли с настоящими функциональными глазами.

Выращенный в лаборатории мини-мозг

Габриэль и др., Cell Stem Cell, 2021 г.Органоиды головного мозга всего через 60 дней после введения стволовых клеток.

Впервые в истории сотни органоидов мозга, выращенных в чашках Петри из пожертвованных стволовых клеток человека, дали ростки симметричных пар глаз. Эти рудиментарные структуры могут не только ощущать свет вокруг себя, но и посылать эти сигналы остальной части органоида. Влияние этого прорыва, мягко говоря, ошеломляет.

Как опубликовано в Стволовая клетка журнал, исследование подробно описало, насколько важными могут быть эти результаты.

«Эти органоиды могут помочь в изучении взаимодействия между мозгом и глазами во время развития эмбриона, моделировании врожденных заболеваний сетчатки и создании типов клеток сетчатки для индивидуального тестирования лекарств и трансплантации», - сказал Джей Гопалакришнан, старший автор исследования.

По словам исследователей из Университетской больницы Дюссельдорфа в Германии, процесс создания органоидов мозга, выращенных в лаборатории, генерирует светочувствительные сенсорные структуры, которые отражают наши собственные. Новый Атлас.

Развитие мозга, выращенного в лаборатории

Габриэль и др., Cell Stem Cell, 2021 г.Стволовые клетки заметно превратились в клетки мозга к 30 дню и созрели в крошечный мозг к 50 дню.

В последние годы эксперты добились огромных успехов в понимании человеческого мозга. Однако в подтверждение того, насколько это действительно сложно, наши знания о том, как функционирует мозг, по-прежнему затмеваются составными вопросами. Таким образом, ученые сами начали выращивать эти органы - чтобы всесторонне их изучить.

В прошлом ученые обычно использовали эти капли размером с перец для исследования развития мозга, того, как лекарственные препараты влияют на этот орган, а также для изучения происхождения различных заболеваний.

Выращенный в лаборатории мозг в основном состоит из пожертвованных клеток кожи человека, которые затем реверсивно превращаются в стволовые клетки и вводятся в культуры на основе чашки Петри, имитирующие среду развивающегося мозга. В этом случае эксперты добавили к этим органоидам мозга оптические чашки - и увидели, что из образцов выросла пара глаз.

Стволовые клетки в культуре чашки Петри заметно эволюционировали в клетки мозга в течение 30 дней и созрели в крошечные мозги с рудиментарными структурами глаза к 50-му дню. Хотя это достижение отражало временные рамки развития глаз у человеческого эмбриона, более удивительным было то, что эти глаза действительно могли видеть.

Лаборатория вырастила мозг через месяц

Габриэль и др., Cell Stem Cell, 2021 г.Органоиды мозга после месяца разработки.

Исследовательская группа использовала четырех добровольных и взрослых доноров для создания 314 органоидов мозга в 16 партиях и обнаружила, что колоссальные 72 процента из них в конечном итоге сформировали оптические чашки. Примечательно, что в результате получено 226 мозгов с симметричными глазными яблоками. Все прорастают спереди, там, где наши зрительные нервы встречаются с сетчаткой.

Эти примитивные пары содержали широкий спектр типов клеток сетчатки и образовывали нейронные сети, которые могли общаться с мозгом, как и наш. Гопалакришнан добавил, что мозг наших млекопитающих инструктирует нервные волокна в сетчатке «соединяться со своими целями в мозгу», и что это никогда ранее не изучалось in vitro.

«Наша работа подчеркивает замечательную способность органоидов мозга генерировать первичные сенсорные структуры, которые чувствительны к свету и содержат типы клеток, аналогичные тем, которые обнаруживаются в организме», - сказал Гопалакришнан.

Этот конкретный подвиг может позволить ученым сосредоточиться на зарождающемся росте глаз внутри эмбриона и потенциально улучшить диагностику глаз.

Что касается любого беспокойства по поводу того, что человеческое сознание растет в тени, ни одна из этих рудиментарных тканей мозга не имеет никаких мыслей или эмоций - учитывая, что органоиды не имеют префронтальной коры. В соответствии с Уведомление о науке, основная цель в настоящее время - наблюдать за развитием, не требуя для этого от мозга живого человека.

Развитие глазных органоидов мозга

Габриэль и др., Cell Stem Cell, 2021 г.От добровольно пожертвованных «индуцированных плюрипотентных стволовых клеток» (или ИПСК) до симметричных пар глаз процесс занял несколько коротких недель.

«Развитие глаз - сложный процесс, и его понимание может позволить заложить молекулярную основу ранних заболеваний сетчатки», - говорится в исследовании. «Таким образом, крайне важно изучить зрительные пузырьки, которые являются зачатком глаза, проксимальный конец которого прикреплен к переднему мозгу, что необходимо для правильного формирования глаза».

В настоящее время исследователи сосредоточены на сохранении целостности этих сенсорных структур, чтобы более четко исследовать их продолжительность жизни и развитие. После получения осознанного понимания этого, похоже, что следующим шагом будет поиск методов лечения трансплантации глаз, новых решений заболеваний сетчатки и индивидуального тестирования на наркотики.


Прочитав о выращенных в лаборатории мини-мозгах, из которых выросли человеческие глаза, узнайте о гибриде человека и животных, выращенном в лаборатории. Затем прочитайте о скорбящем владельце домашнего животного, который заплатил 35000 долларов за клонирование своей кошки.

Article Categories:
Интересно

Добавить комментарий

146