Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Вчені виростили унікальний органоїд, який імітує весь мозок
Останній перегляд: 03.08.2025
Дослідники з Університету Джонса Гопкінса виростили унікальний органоїд людського мозку, що містить нервову тканину та рудиментарні кровоносні судини. Ця розробка може стати проривом у вивченні нейропсихіатричних розладів, таких як аутизм.
«Ми створили органоїд наступного покоління», – сказала провідний автор дослідження Енні Катурія, доцент кафедри біомедичної інженерії JHU, яка вивчає розвиток мозку та нейропсихіатричні захворювання. «Зазвичай дослідження створюють органоїди, які представляють лише одну частину мозку – кору, задній мозок або середній мозок. Нам вдалося виростити рудиментарний органоїд цілого мозку, який ми називаємо багаторегіональним органоїдом мозку (MRBO)».
Робота, опублікована в журналі Advanced Science, є одним з перших випадків, коли вчені створили органоїд, що включає тканину з усіх основних ділянок мозку, що взаємодіють одна з одною. Це особливо важливо для вивчення захворювань, які вражають весь мозок, таких як шизофренія чи аутизм. Досі такі дослідження проводилися переважно на тваринних моделях.
Щоб виростити MRBO, команда Катурії спочатку культивувала нервові клітини з різних частин мозку, а також рудиментарні кровоносні судини в окремих чашках. Потім вони з'єднали ці частини за допомогою спеціальних білків-«клеїв», що дозволило тканинам зростатися разом і спілкуватися. У міру зростання органоїда почали з'являтися електричні сигнали, що свідчили про активність нейронної мережі.
Створений органоїд містив широкий спектр нейронних клітин, подібних до тих, що знаходяться в мозку людського ембріона на 40-й день розвитку. Створена в лабораторії міні-структура мозку змогла відтворити приблизно 80% типів клітин, характерних для ранньої стадії розвитку людського мозку.
Хоча MRBO значно менший за справжній мозок (близько 6-7 мільйонів нейронів проти десятків мільярдів у дорослої людини), він забезпечує унікальну платформу для вивчення розвитку мозку в цілому.
Органоїд також демонстрував ранню форму гематоенцефалічного бар'єру – шару клітин, що контролює проходження речовин у мозок.
«Якщо ми хочемо зрозуміти нейророзвиваючі розлади або психічні захворювання, нам потрібно працювати з людськими клітинами. Але я не можу просто попросити когось «позичити» мені свій мозок для вивчення аутизму», – пояснює Катурія. «Органоїди цілого мозку дозволяють нам спостерігати за прогресуванням захворювання в режимі реального часу, тестувати методи лікування і навіть розробляти індивідуальні методи терапії».
Вчені зазначають, що використання таких органоїдів для тестування нових ліків може підвищити ефективність клінічних випробувань. Сьогодні від 85% до 90% ліків не проходять першу фазу випробувань на людях, а для нейропсихіатричних препаратів рівень невдач ще вищий — до 96%. Це пояснюється тим, що моделі на тваринах здебільшого використовуються на ранніх стадіях розробки, тоді як MRBO краще відтворює розвиток людського мозку та може служити точнішою моделлю.
«Шизофренія, аутизм та хвороба Альцгеймера впливають на весь мозок, а не лише на окремі його ділянки», — каже Катурія. «Якщо ми зможемо зрозуміти, що відбувається не так на найдавніших стадіях розвитку, ми зможемо знайти нові мішені для терапії та розробки ліків. Ми зможемо тестувати ліки безпосередньо в цих органоїдах та оцінювати їхню ефективність, перш ніж вони потраплять до клінічних випробувань на людях».