Выращенные в лаборатории нейроны трансплантировали в мозг крыс с поврежденной зрительной корой. Через два месяца нейроны среагировали, когда крысы увидели мигающие огни.
Здоровье
2 февраля 2023 г.
Мозг крысы (красный) с привитым органоидом человеческого мозга (зеленый) Джгамадзе и др.
Нейроны человека были интегрированы в мозг взрослых крыс с поврежденной зрительной корой и даже взяли на себя некоторые функции органов зрительной системы.
Исаак Чен из Пенсильванского университета и его коллеги задались вопросом, сможет ли пересадка скопления выращенных в лаборатории нейронов, называемых органоидами, в мозг крыс с поврежденной зрительной корой восстановить какую-либо функцию этой области.
Сначала они культивировали стволовые клетки человека, которые могут развиваться во множество различных типов клеток, в течение 80 дней, чтобы сформировать трехмерную культуру ткани клеток коры головного мозга. Они составляют внешний слой мозга и играют ключевую роль в нескольких функциях, таких как зрение.
Затем команда удалила часть зрительной коры у 46 крыс, прежде чем перенести органоиды в эти поврежденные коры.
Крыс исследовали в течение трех месяцев. Через два месяца органоиды начали демонстрировать нейрональный ответ. Это было измерено путем помещения электрода в трансплантированный органоид, в то время как крыса смотрела серию изображений на экране.
Один набор изображений состоял из мигающих огней, а другой имел чередующиеся черные и белые линии в различных ориентациях, например, по горизонтали и по диагонали.
Реакция нейронов органоидов менялась вместе с мигающими огнями и в зависимости от ориентации черных и белых линий. Это говорит о том, что нейроны интегрировались в мозг крыс и брали на себя некоторые функции их зрительной системы, говорит Чен.
В другой части эксперимента исследователи сравнили крыс, которым пересадили органоиды, с крысами, у которых не было повреждений зрительной коры. Реакции нейронов были относительно схожими, но у крыс с органоидными трансплантатами реагировало на свет меньше нейронов, чем у их неповрежденных собратьев, говорит Чен.
Исследователи не измеряли, улучшили ли трансплантаты органоидов зрение крыс.
«Конечно, еще многое предстоит сделать с точки зрения понимания того, какие факторы контролируют эту интеграцию и как мы могли бы оптимизировать эту интеграцию», — говорит Чен.
Следующий шаг — повторить этот эксперимент, удалив другие коры головного мозга крысы, такие как моторная кора, говорит он. «Мы надеемся, что это исследование подтолкнет нас к восстановлению функции с использованием этих органоидов и в конечном итоге приведет к трансплантации органоидов пациентам с травмами головного мозга».
«Это исследование показывает, что трансплантированные органоиды не только могут интегрироваться в ткани хозяина, но и способны восстанавливать сложные функции, которые были утрачены», — говорит он. Лаура Феррайуоло в Университете Шеффилда, Великобритания.
Еще по этим темам:
