Группа исследователей, возглавляемая Исааком Ченом из Университета Пенсильвании в Филадельфии, сумела показать, что органоиды мозга, выращенные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS) человека, могут "ремонтировать" экспериментальные повреждения в зрительном центре крыс.
Это породило надежду на то, что нейрональные органоиды можно будет использовать для восстановления повреждений мозга, например, вызванных травмами или инсультами. Из iPS пациента можно будет создать мини-мозг, а затем ввести его в пораженную область, чтобы заменить функции утраченной мозговой ткани.
Команда Чена впервые исследовала потенциал этой процедуры на конкретной животной модели, вырастив нейрональные органоиды из человеческих iPS, снабженных флуоресцентным геном. Затем полученные структуры были имплантированы в мозг крыс. Предварительно ученые удалили ткани из намеченных участков зрительной коры, которые должны были заполнить органоидные имплантаты.
Через три месяца органоиды успешно интегрировались в окружающую ткань мозга. Кровеносные сосуды сформировались, и исследователи смогли точно доказать, что нейроны «подключились» друг к другу. Дальнейшие эксперименты показали, что нервы в интегрированном мини-мозге со вставленными тонкими электродами реагируют даже на зрительные стимулы. При мигающем свете или чередовании белых и черных полос, в нейронах органоидов возникали специфические реакции.
Это позволило понять, что имплантаты не только интегрировались в зрительную систему, но даже могли брать на себя функции зрительной коры. Теперь команда рассматривает это как многообещающий шаг к применению технологии органоидов в качестве метода лечения и намерена продолжить работу:
Нейронные ткани, похоже, действительно имеют потенциал, чтобы восстанавливать повреждения участков мозга. Мы планируем изучить, как органоиды могут использоваться в других областях мозга. Кроме того, мы хотим исследовать, по каким правилам интегрируются в мозг органоидные нейроны, чтобы лучше контролировать и ускорять этот процесс.
