Как у эмбриона: ученые создали мозг из стволовых клеток

Ученые создали из стволовых клеток мозг, как у человеческого эмбриона.

Мы много знаем о человеческом мозге, но очень мало о том, как он формируется. В частности, этапы от второй до седьмой недели эмбрионального развития до сих пор были практически неизвестной территорией для исследователей мозга. Чтобы узнать больше об этом конкретном периоде, исследователи из отделения нейробиологии и Центра биологии стволовых клеток Novo Nordisk разработали модель, которая имитирует эти ранние стадии человеческого мозга в лаборатории. Об этом сообщает журнал Nature.

Модель основана на эмбриональных стволовых клетках, выращенных в микрофлюидной системе, разработанной в сотрудничестве с биоинженерами из Лундского университета в Швеции.

"Мы знаем, что на ранней эмбриональной стадии мозг подвергается воздействию различных концентраций факторов роста, которые вызывают образование различных областей мозга. Используя микрофлюидные методы, мы можем в крайне контролируемых условиях воссоздать среду, обнаруженную у ранних эмбрионов. Когда мы подвергаем стволовые клетки воздействию контролируемой среды, мы можем создать ткань, напоминающую эмбриональный мозг, на очень ранней стадии, примерно через 4-5 недель после оплодотворения яйцеклетки — стадии, которую мы до сих пор не могли изучить", - говорит доцент Педро Райфс.

Исследователи будут использовать новую модель, чтобы составить карту развития клеток головного мозга, своего рода "дерево развития" мозга, таким образом узнавая новые вещи о том, как огромная сложность различных нервных клеток в мозге человека формируется во время ранних эмбриональных стадий.

Идея состоит в том, что исследователи мозга по всему миру смогут использовать это "дерево развития" мозга в качестве руководства для создания различных типов нервных клеток для терапии стволовыми клетками. Изучая естественное развитие нервных клеток, исследователи смогут ускорить создание рецептов для производства конкретных нервных клеток в лаборатории.

Например, это поможет разработке терапии стволовыми клетками при болезни Паркинсона. Этот проект требовал, чтобы ученые произвели очень специфический тип нервных клеток, дофаминергические нервные клетки, которые являются клетками, которые теряются при болезни Паркинсона.

Если ученые будут знать, как развивается мозг на ранних стадиях, они станут лучше направлять стволовые клетки в правильном направлении при производстве нервных клеток человека в лаборатории. Это позволит быстрее и эффективнее разработать клеточные методы лечения неврологических заболеваний, таких как эпилепсия, болезнь Паркинсона и некоторые виды деменции.

Модель также можно использовать для изучения того, как клетки мозга на ранних стадиях эмбриона реагируют на определенные химические вещества, окружающие нас в нашей повседневной жизни — это могут быть вещества в нашей среде, в потребительских продуктах или в лекарствах, которые могут потребоваться некоторым беременным.