Ученые Стэнфордского университета разработали экспериментальную модель, в которой человеческие нервные клетки стали функционирующей частью мозга мышей. Исследование может помочь изучать развитие человеческого мозга, неврологические заболевания и действие потенциальных лекарств, передает Astana TV со ссылкой на BBC.
Работа опубликована 16 сентября в научном журнале Nature.
Сначала ученые генетически модифицировали мышей таким образом, чтобы значительно сократить количество нейронов в неокортексе и гиппокампе.
Затем животным пересадили человеческие кортикальные органоиды - выращенные из стволовых клеток трехмерные структуры, которые воспроизводят некоторые особенности развивающейся ткани мозга.
Через три месяца после трансплантации человеческая ткань составляла около 92% совокупного объема кортикальной ткани у исследованных животных.
Человеческие нейроны не просто сохранились в организме мышей. Они интегрировались в нервную систему животных, образовали связи и демонстрировали организованную электрическую активность.
Исследователи наблюдали за движением и поведением экспериментальных мышей. В целом способность животных передвигаться сохранялась, хотя ученые обнаружили отдельные различия в координации конечностей и организации поведения.
Новая модель дает возможность наблюдать за работой человеческих нервных клеток непосредственно в живом организме.
В перспективе такой подход может применяться для изучения развития мозга, моделирования заболеваний и проверки потенциальных методов лечения.
Эксперименты с человеческими клетками мозга в организме животных одновременно ставят перед исследователями этические вопросы. Один из них связан с тем, насколько подобное вмешательство способно изменить поведение, восприятие и другие функции лабораторных животных.
Поэтому дальнейшее развитие подобных моделей потребует не только оценки их научной и медицинской пользы, но и контроля за последствиями для животных.
Главное значение эксперимента заключается не в создании «человеко-мышиного мозга», а в появлении новой исследовательской модели. Она позволяет наблюдать за человеческими нейронами в работающей нервной системе, чего значительно сложнее добиться при изучении клеток только в лабораторной среде. В перспективе это может приблизить ученых к более точному моделированию заболеваний мозга, однако развитие технологии неизбежно будет сопровождаться дискуссией о допустимых границах подобных экспериментов.
