Kā laboratorijā tika izveidotas cilvēka "mini-smadzenes"

Pirmdiena, 2015. gada 13. jūlijs. Zirņa struktūra un lielums sasniedza tādu pašu attīstības līmeni deviņu nedēļu grūsnības auglim, bet nespēj attīstīt domāšanu.
Žurnālā Nature publicētais pētījums jau tiek izmantots, lai iegūtu informāciju par retām slimībām.
Neirozinātnieki ir aprakstījuši atradumu kā pārsteidzošu un aizraujošu.
Austrijas Zinātņu akadēmijas Molekulārās biotehnoloģijas institūta zinātnieki laboratorijā ir reproducējuši dažus no agrīnākajiem orgānu attīstības posmiem.

Smadzeņu vanna

Lai iegūtu neiroektodermu, embrija daļu, kas kļūst par smadzenēm un muguras smadzenēm, tika izmantotas gan embrionālās cilmes šūnas, gan pieaugušo ādas šūnas.
Tas tika ievietots sīkos gēla pilienos, kas piedāvāja atbalstu audiem augt, un tika ievietots rotējošā bioreaktorā - vannā, kas piegādā barības vielas un skābekli.
Šūnas spēja augt un organizēt atsevišķos smadzeņu reģionos, piemēram, smadzeņu garozā, tīklenē un, kaut kas ļoti reti, priekšlaicīgā hipokampā, kas, domājams, ir ļoti iesaistīts pilnībā attīstīta pieauguša cilvēka smadzeņu atmiņā.
Pētnieki ir pārliecināti, ka viņi ir tuvu - lai arī tālu no pilnības - deviņas nedēļas veca augļa smadzeņu attīstībai.
Pēc diviem mēnešiem audi sasniedza maksimālo izmēru - apmēram 4 milimetrus.
"Mini brigādes" ir izdzīvojušas gandrīz gadu, bet vairs nav augušas. Nav asins piegādes, ir tikai smadzeņu audi, tāpēc barības vielas un skābeklis nevar iekļūt smadzeņu centra struktūrā.
Viens no pētniekiem, Dr Juergen Knoblich, teica, ka tas, kas šiem organoīdiem ir labs, ir "modelēt smadzeņu attīstību un izpētīt jebko, kas izraisa defektu".
"Mēs vēlamies virzīties uz vairāk izplatītām slimībām, piemēram, šizofrēniju vai autismu. Tās parasti izpaužas pieaugušajiem, taču ir pierādīts, ka pamatā esošie defekti rodas smadzeņu attīstības stadijā."
Šo paņēmienu varētu izmantot arī peļu un žurku aizvietošanai zāļu izpētē, jo jaunu ārstēšanu varēja pārbaudīt tieši uz smadzeņu audiem.

"Satriecošs"

Agrāk pētnieki varēja reproducēt smadzeņu šūnas laboratorijā, taču tas ir tik tuvu, cik jebkura grupa ir ieradusies, lai izveidotu cilvēka smadzenes. Šis sasniegums ir pārvietojis sabiedrību.
Londonas Imperiālās koledžas profesors Pols Metjūss sacīja BBC, ka, viņaprāt, tas vienkārši ir pārsteidzoši. Ideja par to, ka mēs varam paņemt ādas šūnu un pārvērst to par kaut ko, kas sāk izskatīties pēc smadzenēm, pat ja tā ir zirņa lieluma, un sāk parādīt kādu mazu smadzeņu uzvedību, manuprāt, ir vienkārši ārkārtēja. " .
"Tagad viņš nedomā, nevis komunicē starp jomām tā, kā to darītu smadzenes, bet tas dod mums reālu sākumu, un tas būs tāda veida rīks, kas ļauj mums saprast daudzus galvenos smadzeņu darbības traucējumus."
Komanda jau ir izmantojusi atklājumu, lai izmeklētu slimību, ko sauc par mikrocefāliju. Cilvēkiem ar šo traucējumu smadzenes attīstās daudz mazākas.
Izveidojot “mini-smadzenes” no šīs slimības pacienta ādas šūnām, komanda varēja izpētīt, kādas ir attīstības izmaiņas.
Viņi varēja saprast, ka šūnas ir pārāk satrauktas, lai pārāk ātri kļūtu par neironiem un specializētos. Tas nozīmēja, ka šūnas agrīnā stadijā nav pielikušas lielas pūles, lai sasniegtu pietiekami lielu skaitu, pirms specializējas, kas ietekmē galīgo lielumu, pat zirnīša lieluma “mini-smadzenēm”.

Augšā šeit

Vīnes komanda neuzskata, ka šajā posmā ir kādas ētiskas problēmas, taču doktors Knoblics sacīja, ka nevēlas redzēt daudz lielāku smadzeņu attīstību, jo tas būtu "nevēlami".
Oksfordas Džona Radklifa slimnīcas konsultants neirologs Zameels Kaders sacīja, ka līdz šim viņš neredzēja ētiskas neērtības. "Tas ir ļoti tālu no apziņas, izpratnes vai reakcijas uz ārpasauli. Vienmēr ir spektrs tam, ko nākotnē varētu turēt, bet šī ir primitīva teritorija."
Savukārt Martins Koats no Plimutas Universitātes izziņas institūta uzskata, ka "jebkurai tehnikai, kas dod mums" kaut ko līdzīgu smadzenēm ", ko mēs varam modificēt, strādāt pie tā un skatīties, kā tā attīstās, vienkārši ir jābūt aizraujošai."
"Ja autori ir pareizi un viņu“ smadzenes pudelēs ”attīstās tādā veidā, kas imitē cilvēka smadzeņu attīstību, tad to potenciāls pētīt attīstības slimības ir skaidrs. Bet tā pielietošana cita veida traucējumiem nav tik protams, kaut arī tam ir potenciāls. "
"Narkotiku pārbaude ir daudz problemātiskāka, " saka Coath. "Lielākā daļa zāļu, kas ietekmē smadzenes, ietekmē tādas lietas kā garastāvoklis, uztvere, ķermeņa kontrole, sāpes un daudzas citas lietas. Šiem audiem, piemēram, smadzenēm, pagaidām nav problēmu ar šīm lietām."
Avots: www.DiarioSalud.net