- 9,627
- 18
- 8 Ноя 2022
Миниатюрные трехмерные органы, размером с зерно риса, были выращены в лаборатории из ткани человеческого эмбрионального мозга, полученной в результате здоровых абортов.
Исследователи из Центра детской онкологии Принцессы Максимы в Нидерландах стремились вырастить мозг на начально-средней стадии развития, поэтому использовали ткань мозга из абортированных плодов на 12-15 неделе беременности.
Команда была удивлена, обнаружив, что ткань эмбрионального мозга оказалась ключевой для выращивания мини-мозга. Ранее при выращивании мини-органов ученые разлагали исходные ткани на отдельные клетки, используя эмбриональные или плюрипотентные стволовые клетки для воспроизведения конкретных областей мозга.
Это открытие побудило ученых рассмотреть возможность использования мини-органов для моделирования рака мозга, в частности, для исследования его развития у детей в надежде найти лекарство.
Мини-мозги (крупным планом на фото) имеют размер зерна риса и могут быть умножены для будущих исследований.
Доктор Делила Хендрикс, руководитель группы в Центре детской онкологии Принцессы Максимы, постдокторальный исследователь в Институте Хубрехт и исследователь Онкод, которая является соавтором исследования, заявила: «Новые органоиды, полученные из эмбриональной ткани, могут предложить новые взгляды на формирование различных областей мозга и создание клеточного разнообразия».
Анонимные доноры согласились на использование ткани для исследовательских целей.
Исследователи хотели создать долгосрочно развивающийся орган с той же клеточной сложностью, что и в человеческом мозге.
Используя ткань эмбрионального мозга, команда нарезала ее на мелкие кусочки и организовала в блюде, после чего поместила культуры на орбитальный шейкер.
В первые четыре-восемь дней исследователи заметили формирование нескольких трехмерных структур, продолжавших расти и по-прежнему похожих на мозговую ткань.
Команда обнаружила, что разделив органоид мозга, он может восстановиться вдвое большего размера в течение 20-30 дней культивирования.
Этот полный процесс продолжался восемь месяцев, в результате чего мини-мозги в конечном итоге выросли до 1500 кубических сантиметров, после чего их рост замедлился, но их можно было поддерживать.
Затем команда сосредоточилась на своей первоначальной цели — борьбе с раком мозга и использовала некоторые из новообразованных органоидов для развития мини-опухолей.
Для этого команда использовала CRISPR-Cas9, технику генного редактирования, чтобы ввести в небольшое количество клеток органоидов раковый ген TP53 для моделирования рака мозга.
CRISPR-Cas9 — это инструмент для точного редактирования ДНК, обнаруженный в бактериях.
Потребовалось три месяца, чтобы ген полностью захватил здоровые клетки, воспроизводя типичные особенности раковых клеток и показывая потенциал для исследования противораковых препаратов.
Их результаты, опубликованные в рецензируемом журнале Cell, показали, что органоиды могут быть использованы для поиска лекарства от рака и «могут радикально изменить исследования мозга».
«Органоиды мозга из эмбриональной ткани являются бесценным новым инструментом для изучения развития человеческого мозга», — сказала соавтор доктор Бенедетта Артегиани.
«Наша новая модель мозга, полученная из ткани, позволяет лучше понять, как развивающийся мозг регулирует идентичность клеток.
Модель также может помочь понять, как ошибки в этом процессе могут привести к нейрозаболеваниям, таким как микроцефалия, а также к другим заболеваниям, которые могут возникнуть из-за нарушения развития, включая детский рак мозга».
Ежегодно в США диагностируется рак у почти 16 000 детей в возрасте от рождения до 19 лет, из них 4000 диагностируются с опухолями мозга и спинного мозга.
Опухоли мозга и спинного мозга составляют около четверти всех случаев рака у детей, и примерно четверть детей, у которых диагностирован рак мозга, не выживают, согласно данным Американского онкологического общества.
По этой причине Центр Принцессы Максимы заявляет, что стремится найти решение и верит, что успешное развитие мини-мозгов приблизит ученых на шаг ближе к лекарству.
«Мы работаем каждый день с страстью и без границ, чтобы улучшить выживаемость и качество жизни детей с раком. Сейчас и в долгосрочной перспективе», — говорится в заявлении Центра Принцессы Максимы, добавляя: «Потому что у детей вся жизнь впереди».
- Источник новости
- www.securitylab.ru
