В журнале Science 10 июля 2025 года опубликовано исследование, в котором команда из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) сообщила о выращивании более 400 различных типов нервных клеток из человеческих стволовых клеток. Это достижение значительно расширяет возможности лабораторного моделирования болезней мозга.
До сих пор ученые могли получать in vitro лишь ограниченное количество типов нейронов. Однако мозг человека содержит сотни, а возможно, и тысячи различных типов этих клеток, отличающихся функциями, формой, связями и чувствительностью к сигналам. Новая работа стала прорывом: исследователи использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки крови, активировали в них нейрональные гены и обработали клетки семью различными морфогенами — сигнальными молекулами, определяющими развитие тканей в эмбрионе. Почти 200 экспериментальных сочетаний позволили получить максимально разнообразные наборы клеток.
Каждый из полученных типов анализировали по форме, генетической активности и способности передавать электрические сигналы. Затем данные сравнили с базами нейронов человека, чтобы определить происхождение: из мозга или периферической системы, чувствительны ли они к боли, температуре или движениям.
По словам профессора Барбары Тройтляйн, это не только шаг к более точным моделям болезней вроде Альцгеймера, шизофрении и эпилепсии, но и возможность протестировать лекарства без использования животных. В будущем такие клетки могут быть использованы и для клеточной терапии — например, чтобы заменить погибшие нейроны.
Пока есть трудность: клетки часто формируются в виде смеси разных типов. Ученые уже работают над тем, чтобы получать конкретные типы нейронов по запросу — это следующий шаг к управляемой нейроинженерии.
Ранее Наука Mail рассказала, как ученые учатся собирать живые системы как конструктор — от бактерий-фабрик до синтетических нейронов и компьютеров с клетками мозга.