92% коры — человеческие: ученые создали самый масштабный гибрид мозга человека и мыши

Знаковый эксперимент под руководством исследователей Стэнфордского университета расширяет границы того, что мы можем узнать из выращенных в лаборатории нейронных моделей, значительно улучшив интеграцию человеческого коркового органоида с нервной системой другого животного.

Команда трансплантировала в мозг мышей с частично сформированным мозгом ткань коры, выращенную из человеческих стволовых клеток, успешно объединив органоид и нервную систему в единую функциональную систему. Но, хотя эксперты признают огромный научный потенциал этих результатов, некоторые из них предупреждают, что способность создавать гибридные клетки коры головного мозга мыши и человека может как никогда приблизить нас к опасной этической границе.

Человеческий органоид занял почти всю кору головного мозга мыши

Наша способность превращать стволовые клетки в функциональные 3D-модели человеческих органов революционизирует изучение заболеваний и развития. Эти модели, называемые органоидами, не только дают исследователям не только удобный способ проверять гипотезы о том, как ткани растут и изменяются, но и позволяют более эффективно и точно тестировать лекарства.

Это создает препятствия для длительного выживания тканей и для понимания того, как целевые ткани управляют изменениями в других частях организма и реагируют на них. Трансплантация специально разработанных органоидов живым животным, таким как мыши или крысы, частично решает этот вопрос, однако здесь возникает проблема нехватки пространства. Например, человеческие корковые органоиды, помещённые в мозг растущих крыс, могут отставать в развитии из-за того, что система созревает быстрее, чем органоид успевает сформировать ключевые характеристики.

Трансплантат соединился с мозгом и повлиял на движения животных

Создав генетически «апалиальных» мышей, у которых отсутствуют ткани, необходимые для формирования гиппокампа или наружных слоев мозга, исследователи создали модель с достаточным пространством для того, чтобы человеческий корковый органоид не только свободно рос, но и формировал связи с развивающимся мозгом мыши типичным образом.

Хотя Виссел не участвовал в исследовании, его беспокоит потенциальная этическая проблема, связанная со смешиванием сложной части человеческого мозга с нервной системой другого животного, а также вопрос о том, не пересекает ли это границу не только в создании гибридной нервной системы, но и в формировании нового способа мышления.

Сама ткань не была просто придатком мыши — дальнейшие испытания с использованием флуоресцентной маркировки и измерения электрической активности продемонстрировали, что органоид и мозг-хозяин взаимодействовали. Поведенческие тесты на мышах показали, что трансплантат влиял на движения их конечностей, что свидетельствует о его активном воздействии на двигательную активность.

Исследователи проверяют границу между наукой и этикой

Исследователь в области вычислительной нейробиологии из Университета Монаша Адель Рази также высказал независимую оценку потенциальных будущих рисков и преимуществ.

Исследователи подтверждают, что их эксперимент соответствовал действующим этическим нормам и мерам безопасности, при этом предупреждая, что дальнейшее сближение мозга мыши с человеческим «потребует своевременного и проактивного участия в разработке этических рекомендаций».

Несмотря на высокие этические требования, огромный потенциал для развития исследований стволовых клеток может открыть путь к восстановлению мозговой ткани, персонализации терапии и диагностике неврологических заболеваний задолго до появления симптомов. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник: New Atlas