Исследователи вырастили "химероид" мозга из клеток пяти человек

Исследователи Гарвардского университета впервые вырастили 3D-модель мозга из стволовых клеток нескольких людей. Ученые считают, что такие органоиды помогут выяснить, почему реакция мозга на наркотические вещества различна у разных людей.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Нейробиологи называли выращенные структуры "химероидами". В проведенном эксперименте химероиды включают клетки от 5 доноров, но могут включать клетки сотен людей. "Что если, однажды мы сможем использовать химероиды в качестве аватаров, чтобы предсказывать индивидуальные реакции на новые методы лечения, еще до клинических испытаний", – говорит соавтор работы Паола Арлотта.

Модельные органоиды имитируют клеточный состав самых разных органов, например, кишечника или легких. Исследователи создают их, погружая стволовые клетки донора-человека в точно составленный коктейль химических веществ. Стволовые клетки дифференцируются во все типы клеток, которые обычно присутствуют в органе. Условия развития органоида можно отрегулировать таким образом, чтобы клетки собирались в сложную трехмерную форму.

Органоиды мозга создавать особенно трудно, и исследователи постоянно ищут новые способы их выращивания. Один из подходов как раз заключается в объединении клеток от нескольких доноров в один органоид. Такие органоиды позволяют охватить широкое генетическое разнообразие в одной модели.

Химероиды, созданные учеными, выросли примерно до 3-5 миллиметров в диаметре через три месяца и содержат те же типы клеток, которые присутствуют в кортикальной ткани плода.

Химероиды позволят ученым выяснить, будут ли лекарства оказывать различное воздействие на разных людей. В качестве тестового примера команда обработала химероид нейротоксичными препаратами в том числе этанолом. Этанол уменьшил количество клеток только в одной клеточной линии одного донора. Клетки этого донора росли быстрее и их развитие было связаны с повышенным риском расстройств аутистического спектра у плода. Возможно, именно поэтому этанол так сильно подействовал на эти клетки.

Ученые пишут, что потребуется тщательная проверка, чтобы гарантировать, что эффекты, наблюдаемые в химерных моделях, обусловлены генетикой одной клеточной линии, а не взаимодействием между клетками разных доноров.

Выращивание химероидов трудоемко. Но современные автоматизированные системы культивирования клеток могут облегчить работу и сделать эти модели пригодными для экспериментов с заболеваниями мозга.