Похожие записи
Развитие человеческого мозга — удивительный пример эволюции, где десятки миллиардов клеток рождаются, мигрируют и превращаются в около 3000 различных типов, образуя сложные синаптические сети. Большая часть этих процессов происходит до рождения, однако продолжается и в течение примерно 30 лет после него.
Ранее исследователи опирались на модели животных и ограниченные образцы человеческой ткани. Сегодня им на помощь пришли органоиды — лабораторные модели мозга, созданные на основе индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток). За годы работы технологии значительно усовершенствовались: из примитивных моделей сформировались сложные системы, способные имитировать различные области мозга.
Органоиды развиваются схожим образом с настоящим мозгом — например, человеческие органоиды растут до 200 дней, достигая диаметра около 4 мм. В них обнаружены внешние радиально-глиальные клетки (RG-клетки), особенно многочисленные у человека, что, вероятно, влияет на размер мозга. С помощью органоидов ученые смоделировали микроцефалию, изучили воздействие вируса Зика, а также процессы, связанные с параличом и восприятием боли. Кроме того, создаются ассемблоиды — объединённые органоиды, и химероиды — модели из клеток разных доноров с молекулярными метками, что расширяет возможности тестирования лекарств и изучения нейроразвития.
Сейчас исследователи работают над ускорением созревания органоидов, чтобы изучать расстройства, проявляющиеся в подростковом возрасте, такие как шизофрения. В 2024 году планируется первое клиническое испытание терапии синдрома Тимоти, разработанной на основе органоидов: команда Серджиу Пашки нашла способ исправить генетическую мутацию, вызывающую нарушения миграции нейронов.
Несмотря на успехи, органоиды пока не могут воспроизвести всю сложность настоящего мозга и живут в лабораторных условиях лишь несколько месяцев. По мере развития технологий возникнут и этические вопросы, например, о возможности появления у органоидов сложных форм поведения. Тем не менее, уже сегодня они являются важным инструментом в изучении мозга и разработке новых методов лечения его заболеваний.