Новая трехмерная платформа для изучения тканей человеческого мозга, разработанная исследователями из Массачусетского технологического института (США), впервые объединяет все основные типы клеток мозга, включая нейроны, глиальные клетки и кровеносную систему, в единую культуру.
Выращенные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток отдельных доноров, они получили название «многоклеточный интегрированный мозг» (miBrains). Разработка воспроизводит ключевые особенности и функции тканей человеческого мозга, легко поддается настройке с помощью редактирования генов и может производиться в необходимом для крупномасштабных исследований количестве.
В ходе первого исследования miBrains позволил нам понять, как один из наиболее распространенных генетических маркеров болезни Альцгеймера влияет на взаимодействие клеток, вызывая патологию.
Чем точнее модель воспроизводит сложность мозга, тем лучше она подходит для изучения того, как устроена биология человека, и как потенциальные методы лечения могут повлиять на пациентов. В мозге нейроны взаимодействуют друг с другом и с различными вспомогательными клетками, расположенными в трехмерной тканевой среде, которая включает кровеносные сосуды и другие компоненты. Все эти взаимодействия необходимы для поддержания здоровья, и любое из них может привести к развитию болезни.
Простые культуры, состоящие всего из одного или нескольких типов клеток, можно относительно легко и быстро получить в большом количестве, но они не могут рассказать исследователям о множестве взаимодействий, которые необходимы для понимания здоровья и болезней. Модели на животных отражают сложность мозга, но их сложно и дорого поддерживать, они медленно дают результаты и достаточно сильно отличаются от человека, что иногда приводит к расхождениям в результатах.
MiBrains сочетает в себе преимущества каждого типа моделей, сохраняя при этом доступность и скорость культивируемых в лаборатории клеточных линий и позволяя исследователям получать результаты, которые более точно отражают сложную биологию тканей человеческого мозга. Кроме того, платформа создается на основе клеток отдельных пациентов, что делает их персонализированными в соответствии с геномом конкретного человека.
В будущем исследовательская группа планирует добавить в miBrains новые функции, чтобы точнее моделировать работу мозга. Например, использовать микрофлюидику для имитации кровотока или методы секвенирования РНК отдельных клеток для более точного профилирования нейронов. Создатели уверены, что miBrains поможет в разработке новых методов лечения болезни Альцгеймера и других заболеваний.
Ранее Наука Mail рассказывала, что международная команда ученых создала доступный и точный метод диагностики болезни Альцгеймера.
