92% кори — людські: вчені створили наймасштабніший гібрид мозку людини та миші

Знаковий експеримент під керівництвом дослідників Стенфордського університету розширює межі того, що ми можемо дізнатися з вирощених у лабораторії нейронних моделей, значно покращуючи інтеграцію людського кортикального органоїда з нервовою системою іншої тварини.

Команда трансплантувала в мозок мишей із частково сформованим мозком тканину кори, розвиненої з людських стовбурових клітин, успішно об’єднавши органоїд і нервову систему в єдину функціональну систему. Але, хоча експерти визнають величезний науковий потенціал цих результатів, деякі з них попереджають, що здатність створювати гібридні клітини кори мозку миші та людини може наблизити нас як ніколи до небезпечної етичної межі.

Людський органоїд отримав майже весь простір кори миші

Наша здатність перетворювати стовбурові клітини на функціональні 3D-моделі людських органів революціонізує вивчення захворювань і розвитку. Ці моделі, які називають органоїдами, не лише дають дослідникам зручний спосіб перевіряти припущення щодо того, як тканини ростуть і змінюються, а й дозволяють ефективніше й точніше тестувати ліки.

Це створює перешкоди для тривалого виживання тканин і для розуміння того, як цільові тканини керують змінами в інших частинах організму та реагують на них. Трансплантація спеціально розроблених органоїдів у живих тварин, таких як миші або щури, частково вирішує це питання, однак тут виникає проблема нестачі простору. Наприклад, людські кортикальні органоїди, поміщені в мозок щурів, що ростуть, можуть відставати в розвитку через систему, яка дозріває швидше, ніж органоїд встигає сформувати ключові характеристики.

Трансплантат підключився до мозку та вплинув на рухи тварин

Генетично створивши “апаліальних” мишей, у яких відсутні тканини, необхідні для формування гіпокампа або зовнішніх шарів мозку, дослідники створили модель із достатньою кількістю простору для того, щоб людський кортикальний органоїд не лише вільно ріс, а й типовим чином формував зв’язки з мозком миші, що розвивався.

Хоча Віссел не брав участі в дослідженні, його непокоїть потенційний етичний наслідок змішування складної частини людського мозку з нервовою системою іншої тварини, а також питання про те, чи не перетинає це межу не лише у створенні гібридної нервової системи, а й у формуванні нового способу мислення.

Сама тканина не була просто придатком до миші — подальші випробування з використанням флуоресцентного маркування та вимірювання електричної активності продемонстрували, що органоїд і мозок-хазяїн взаємодіяли. Поведінкові тести на мишах показали, що трансплантат впливав на рухи їхніх кінцівок, що свідчить про його активний вплив на рухову активність.

Дослідники перевіряють межу між наукою та етикою

Обчислювальний нейронауковець із Monash University Адель Разі також висловив сторонню оцінку потенційних майбутніх ризиків і переваг.

Дослідники підтверджують, що їхній експеримент відповідав чинним етичним нормам і заходам безпеки, водночас попереджаючи, що подальше наближення мозку миші до людського “потребуватиме раннього та проактивного залучення для розроблення етичних рекомендацій”.

Попри високі етичні ставки, величезний потенціал для розвитку досліджень стовбурових клітин може відкрити шлях до відновлення мозкової тканини, персоналізації терапії та діагностики неврологічних захворювань задовго до появи симптомів. Дослідження опубліковано в журналі Nature.

Джерело: New Atlas