Nature руководством neuroscience-профессора Sergiu Pasca добились нового прорыва, успешно имплантировав выращенные в лаборатории человеческие кортикальные органоиды в мозг специально биоинженерных мышей с дефицитом коры, что позволило вырастить ткань почти на пять объемов и продвинуть изучение расстройств вроде аутизма и шизофрении.
В октябре 2026 года научное сообщество обратило внимание на достижение команды из Stanford University, чья работа была опубликована в журнале Nature. Нейробиологи перенесли самоорганизующиеся сгустки человеческой мозговой ткани в черепную коробку двухдневных мышей, у которых из-за эмбрионального недоразвития отсутствовало примерно 98% коры головного мозга и гиппокампа. Животные, получившие название «апаллические мыши», сохранили достаточно свободного пространства в черепе для интеграции инородных клеточных структур.
Биоинженеры пересаживают органоиды в мозг мышей
Процесс выращивания ткани начинается с перепрограммирования клеток кожи или крови человека в стволовые клетки. Из них ученые формируют трехмерные структуры, повторяющие архитектуру коры головного мозга. Хирургическая операция по пересадке примерно 100 000 клеток в каждый органдоид проводилась в возрасте двух дней от роду. Через шесть месяцев после вмешательства человеческая ткань составляла более одного-third по объему кортикальной зоны реципиентов, а мозг подопытных животных увеличился почти в пять раз.
Поведенческие тесты показали, что спустя три-шесть месяцев ксенокортикальные мыши не уступали своим здоровым сверстникам в тестах на рабочую память в Y-образном лабиринте, а также продемонстрировали улучшение походки. Исследователи зафиксировали, что человеческие и мышиные нейроны успешно сформировали единые функциональные цепи.
Ведущее соавторство в работе разделяют Kevin Kelley, MD, PhD и Tilo Gschwind, PhD. Сам Sergiu Pasca выступает старшим автором исследования, возглавляя Программу органогенеза мозга в Stanford.
В числе финансирующих организаций и фондов проекта значатся Стэнфордский институт нейронаук имени Ву Цай, фонды Kwan, фонды Senkut, а также фонд исследований мозга и поведения (Brain & Behavior Research Foundation).
Ученые открывают редкие клетки VEN в мозге подопытных животных
В ходе наблюдения за развитием трансплантатов ученые обнаружили неожиданный результат: в ткани начали формироваться редкие нейроны фон Экономо (VEN). В естественных условиях эти крупные клетки до сих пор фиксировались только у людей, человекообразных обезьян, слонов, дельфинов и китов. Они задействованы в механизмах социальной осознанности и принятия решений.
Как пояснил профессор Stanford University и грантополучатель BBRF Sergiu Pasca, «теперь мы можем получить эти редкие клетки от здорового человека и изучать их в живом, активном животном, чтобы узнать больше о том, что они делают. Или мы можем вырастить клетки из образцов от пациентов с лобно-височной деменцией или другими неврологическими заболеваниями, пересадить их этим мышам, протестировать животных на клеточные или сетевые корреляты поведенческих нарушений, а затем запустить скрининг кандидатов в терапевтические препараты».
Полученная модель открывает новые перспективы для изучения лобно-височной деменции, при которой клетки VEN страдают в первую очередь. Предыдущие попытки вырастить такие нейроны в лабораторной посуде или прошлых поколениях моделей не приводили к успеху.
Исследователи проверяют модель на гипоксию и генетические нарушения
Авторы исследования подчеркивают, что технология ксенокортикализации напрямую направлена на поиск методов лечения тяжелых неврологических патологий. По словам президента Autism Science Foundation Alison Singer, «у пациентов с глубоким аутизмом наблюдаются выраженные когнитивные нарушения, при этом измеренный уровень IQ составляет ниже 50. Они уязвимы к расстройствам сна, эпилепсии и склонны к самоповреждениям; для них также характерна непропорционально высокая вероятность агрессивного поведения».
В дополнение к генетическим исследованиям аутизма и синдрома Тимоти команда протестировала устойчивость к гипоксии. Пятичасовое кислородное голодание приводило к избирательному повреждению человеческих клеток коры у мышей и нарушению координации движений, что напоминает проявления детского церебрального паралича у людей. Контрольные мыши без человеческих трансплантатов перенесли эксперимент иначе.
Публикация в Nature также вызвала дискуссии об этике подобных экспериментов. В редакционной статье журнала поднимался вопрос о возможном появлении у животных черт человеческого сознания и необходимости независимого надзора на протяжении всего жизненного цикла подобных проектов.
Читайте также
