Впервые в организме мышей вырастили человеческую мозговую ткань, сообщает Science. Пересаженная ткань разрослась и заполнила более 90% пространства, которое освободилось после удаления коры головного мозга у грызуна. Кора — наружный слой мозга, отвечающий за высшие когнитивные функции: речь, мышление, принятие решений, обработку сенсорной информации. У мышей коры значительно меньше, чем у человека, и именно эту область исследователи убрали, чтобы создать пространство для роста чужеродной ткани.
Химерические организмы — существа, в теле которых присутствуют клетки двух и более организмов. Подобные модели давно используются в медицинских исследованиях: например, в опухолевых химерах изучают, как раковые клетки распространяются по тканям. В случае с мозгом учёные пошли дальше — они посадили в грызуна функционирующую человеческую ткань и наблюдали за её поведением в живом организме.
Эксперимент с мышами стал продолжением серии работ по выращиванию человеческих органоидов — упрощённых моделей органов, созданных из стволовых клеток. Органоиды мозга уже выращивали в лаборатории, но их развитие ограничено размером сосудистой сети и отсутствием полноценной кровеносной системы. Размещение ткани внутри живого животного решает эту проблему: организм мыши обеспечивает приток крови и питательные вещества, что позволяет клеткам расти и формировать связки.
По результатам эксперимента человеческая ткань не просто прижилась — она активно разрослась и заняла почти всё освободившееся пространство. Это говорит о том, что пересаженные клетки получили достаточный объём ресурсов и начали полноценное расширение, близкое к тем процессам, которые происходят в развивающемся мозге.
Подобные исследования дают учёным возможность наблюдать за работой человеческих нейронов в условиях живого организма. Это отличается от стандартных лабораторных чашек Петри: в теле животного ткань взаимодействует с иммунной системой, окружением, формирует связи, которые невозможно воспроизвести в стерильной среде. Технология может помочь в изучении нейродегенеративных заболеваний — тех, при которых нейроны постепенно разрушаются, например при болезни Альцгеймера или боковом амиотрофическом склерозе. Также подход перспективен для тестирования лекарств: ткань человеческого мозга в организме мыши может показать реакцию препаратов ещё до начала клинических испытаний на людях.
Вместе с тем эксперименты с человеческими клетки в мозге животных вызывают этические дискуссии. Граница между исследованием и этически спорным вмешательством проходит по нескольким параметрам: доля человеческих клеток в организме, степень их интеграции в нервную систему и возможность влияния на поведение животного. На текущем этапе ткань размещалась в области, где коры не было, что снижает вероятность формирования сложных когнитивных структур. Учёные подчёркивают, что контроль над развитием химеры остаётся частью экспериментального протокола.
