Регенерация мозга. Межвидовое скрещивание
В новом исследовании Медицинского центра Ирвинга при Колумбийском университете, стволовые клетки крысы были введены в область будущего мозга мышей на самых ранних стадиях его развития. В результате был создан мозг мыши, который использовал интегрированные клетки крысы для развития зоны обоняния.
Схема создания гибридного мозга
Это исследование начинает показывать нам, как мы можем расширить гибкость мозга, чтобы он мог обрабатывать другие типы входных данных, от человеко-машинных интерфейсов или трансплантированных стволовых клеток.
Кристин Болдуин, профессор генетики из Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета и соавтор исследования.
Эмбриональные стволовые клетки крысы были вставлены в бластоцисты мыши — это скопление делящихся клеток, образованных оплодотворенной яйцеклеткой, которые затем были перенесены в матку суррогатных мышей для развития. Несмотря на эволюционные различия, ведь мозг крысы развивается медленнее и в итоге становится крупнее, исследователи заметили, что клетки крысы росли синхронно с нейронами мыши. У зрелых химер крыс-мышей, клетки крысы полноценно интегрировались, образуя нейронные связи по всему мозгу мыши, активно взаимодействуя с нейронами мыши. В этом есть потенциал, чтобы замедлить и остановить развитие болезни Альцгеймера.
Красные клетки нервной системы крысы, вросшие в синие клетки ЦНС мыши
Крысиные клетки распространились почти по всему мозгу мыши, что было для нас весьма удивительным. Это говорит о том, что практически нет преград для внедрения клеток, а это позволяет предположить, что многие виды мышиных нейронов могут быть заменены аналогичными крысиными нейронами – Кристин Болдуин, профессор генетики из Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета и соавтор исследования.
Следующим этапом было тестирование функциональных способностей клеток крысы и того, насколько эффективно они смогут заменить поврежденные нейроны мыши. Исследователи разработали мышиные модели с генетически разрушенными, обонятельными сенсорными нейронами (OSN), нейронами, которые обнаруживают и передают информацию о запахах. Но в результате клетки крыс пришли на помощь мозгу мыши.
Мы спрятали печенье в каждой клетке с мышью и были очень удивлены, увидев, что зверьки смогли найти его с помощью крысиных нейронов. Но добавление замещающих нейронов — не решает задачи. Мыши, чьи пути были генетически заглушены, то есть нейроны присутствовали, но не работали, оказались менее успешными в поиске печенья, чем мыши с разрушенными связями. То есть, если вам нужна функциональная замена, вам, возможно, придется удалить дисфункциональные нейроны, которые просто находятся в мозге. Это уместно при некоторых нейродегенеративных заболеваниях, а также при некоторых нарушениях нервного развития, таких как аутизм и шизофрения – Кристин Болдуин, профессор генетики из Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета и соавтор исследования.
Одна из проблем, с которой столкнулись ученые, что крысиные клетки случайным образом распределялись в мозге мышей. Это препятствовало проведению исследования с другими, более сложными нервными системами. В настоящее время ученые пытаются найти способы заставить вставленные клетки превратиться в клетки определенного типа, что могло бы обеспечить большую точность. Устранение этого препятствия откроет путь к созданию гибридного мозга с нейронами приматов.
Leave a reply
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.