В лаборатории вырастили мини-мозги с глазами
В недавнем исследовании ученые из Германии вырастили в лаборатории миниатюрные мозги с примитивными зрительными структурами, называемыми оптическими чашечками. Эти структуры являются предшественниками сетчатки и их развитие в мини-органоидах напоминало появление глазных структур у человеческих эмбрионов.
Мини-мозги — крошечные, трехмерные культуры тканей, которые имитируют реальные органы. Ученые выращивают их из стволовых клеток, которые имеют потенциал созреть в любую клетку в организме. Выращивание мини-мозгов позволяет ученым заглянуть в то, как развиваются органы и получить ценную информацию о том, как органы могут реагировать на определенные лекарства или лечение.
Существуют два типа стволовых клеток: взрослые стволовые клетки и эмбриональные стволовые клетки. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC) — это тип взрослых стволовых клеток, которые не берутся из человеческих эмбрионов. Вместо этого iPSC берутся из взрослых человеческих клеток, обычно из образца кожи или крови, и преобразуются в эмбриональное состояние. Вместо того чтобы оставаться кожной или кровяной клеткой, эти iPSC клетки теперь могут развиваться в любую клетку в организме.
Предыдущие работы по разработке органоидов показали наличие клеток сетчатки, но они не развили оптические структуры, поэтому команда изменила свои протоколы. Они не пытались форсировать развитие чисто нервных клеток на ранних стадиях нейральной дифференцировки и добавляли ацетат ретинола в культуральную среду в качестве вспомогательного средства для развития глаз.
Команда исследователей из Университета Дюссельдорфа под руководством Джея Гопалакришнана решила вырастить оптические чашечки как интегрированную часть мозговых органоидов. Это позволило ученым наблюдать, как два типа тканей могут расти вместе, а не просто выращивать оптические структуры в изоляции.
Ученые изменили метод, используемый для превращения стволовых клеток в нейральную ткань, чтобы создать мозговые органоиды с оптическими чашечками. После того как клетки развились в мини-мозги, оптические чашечки образовались через 30 дней и полностью созрели через 50 дней. Сроки совпадали с развитием глаза в человеческом эмбрионе.
— нейробиолог Джей Гопалакришнан из университетской больницы Дюссельдорфа в Германии.
Выращенные из стволовых клеток человека ткани можно использовать для восстановления поврежденных участков мозга взрослых животных и, возможно, в будущем, людей. Травмы и болезни головного мозга могут приводить к обширным повреждениям нервной ткани, которая отвечает за зрение. Это может привести к потере или ухудшению зрения, а также к другим нарушениям, таким как слепота, дислексия, афазия и агнозия. Мини-мозги с глазами могут помочь исследовать эти состояния и разработать новые способы лечения и восстановления зрительной функции.
Выращивание мини-мозгов с глазами также ставит перед учеными этические вопросы. Например, насколько сложными и сознательными являются эти органоиды? Могут ли они испытывать боль или страдание? Имеют ли они права и достоинство, которые должны быть уважены? Какие границы и регуляции должны быть установлены для их использования и уничтожения? Эти и другие вопросы требуют серьезного обсуждения и ответственности со стороны научного сообщества и общества в целом.
Таким образом, выращивание мини-мозгов с глазами — удивительное достижение науки, которое открывает новые возможности для изучения развития и функционирования глаза, а также для лечения заболеваний глаз. Однако этот прогресс также несет в себе риски и вызовы, которые требуют этического и юридического регулирования.
Мини-мозги — крошечные, трехмерные культуры тканей, которые имитируют реальные органы. Ученые выращивают их из стволовых клеток, которые имеют потенциал созреть в любую клетку в организме. Выращивание мини-мозгов позволяет ученым заглянуть в то, как развиваются органы и получить ценную информацию о том, как органы могут реагировать на определенные лекарства или лечение.
Существуют два типа стволовых клеток: взрослые стволовые клетки и эмбриональные стволовые клетки. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC) — это тип взрослых стволовых клеток, которые не берутся из человеческих эмбрионов. Вместо этого iPSC берутся из взрослых человеческих клеток, обычно из образца кожи или крови, и преобразуются в эмбриональное состояние. Вместо того чтобы оставаться кожной или кровяной клеткой, эти iPSC клетки теперь могут развиваться в любую клетку в организме.
Предыдущие работы по разработке органоидов показали наличие клеток сетчатки, но они не развили оптические структуры, поэтому команда изменила свои протоколы. Они не пытались форсировать развитие чисто нервных клеток на ранних стадиях нейральной дифференцировки и добавляли ацетат ретинола в культуральную среду в качестве вспомогательного средства для развития глаз.
Команда исследователей из Университета Дюссельдорфа под руководством Джея Гопалакришнана решила вырастить оптические чашечки как интегрированную часть мозговых органоидов. Это позволило ученым наблюдать, как два типа тканей могут расти вместе, а не просто выращивать оптические структуры в изоляции.
Ученые изменили метод, используемый для превращения стволовых клеток в нейральную ткань, чтобы создать мозговые органоиды с оптическими чашечками. После того как клетки развились в мини-мозги, оптические чашечки образовались через 30 дней и полностью созрели через 50 дней. Сроки совпадали с развитием глаза в человеческом эмбрионе.
Наша работа подчеркивает замечательную способность органоидов мозга генерировать примитивные сенсорные структуры, чувствительные к свету и содержащие типы клеток, аналогичные тем, которые обнаружены в организме. Эти органоиды могут помочь изучать взаимодействие мозга и глаз во время развития эмбриона, моделировать врожденные заболевания сетчатки и генерировать специфичные для пациента типы клеток сетчатки для персонализированного тестирования лекарств и трансплантационной терапии
— нейробиолог Джей Гопалакришнан из университетской больницы Дюссельдорфа в Германии.
Выращенные из стволовых клеток человека ткани можно использовать для восстановления поврежденных участков мозга взрослых животных и, возможно, в будущем, людей. Травмы и болезни головного мозга могут приводить к обширным повреждениям нервной ткани, которая отвечает за зрение. Это может привести к потере или ухудшению зрения, а также к другим нарушениям, таким как слепота, дислексия, афазия и агнозия. Мини-мозги с глазами могут помочь исследовать эти состояния и разработать новые способы лечения и восстановления зрительной функции.
Выращивание мини-мозгов с глазами также ставит перед учеными этические вопросы. Например, насколько сложными и сознательными являются эти органоиды? Могут ли они испытывать боль или страдание? Имеют ли они права и достоинство, которые должны быть уважены? Какие границы и регуляции должны быть установлены для их использования и уничтожения? Эти и другие вопросы требуют серьезного обсуждения и ответственности со стороны научного сообщества и общества в целом.
Таким образом, выращивание мини-мозгов с глазами — удивительное достижение науки, которое открывает новые возможности для изучения развития и функционирования глаза, а также для лечения заболеваний глаз. Однако этот прогресс также несет в себе риски и вызовы, которые требуют этического и юридического регулирования.
- Евгения Бусина
- Elke Gabriel
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Анализ ДНК с Туринской плащаницы сильно удивил ученых, точнее, даже озадачил
Эксперты говорят: выделить «геном Христа» вряд ли получится. И вообще, этот артефакт никогда не был в Святой Земле. Как же так?...
Припрятал сокровища, но был убит: историки раскрыли трагическую судьбу владельца богатейшего клада Москвы
Почему наследники так и не нашли это огромное состояние, хотя ходили по нему каждый день?...
Астронавт NASA внезапно потерял способность говорить в космосе, и врачи не знают почему
Эксперты говорят: инцидент на орбите может сильно не только космическую медицину, но вообще полеты на Луну и Марс...
ФСБ рассекретила документы по процессу 1950 года: за что судили немецких военных?
Почему информация 75 лет находилась под грифом «Совершенно секретно», а День Победы не праздновали до 1965 года?...
Советские МиГи… на самой секретной базе США: эта история стала публичной только в 2000-х годах
Эксперт рассказал, что делали самолеты из СССР в «Зоне-51» и почему американские военные зауважали русских конструкторов...
ЦРУ массово создавало зомби-убийц: новое расследование подтвердило это еще раз
Эксперт уверен: убийца Кеннеди и самый известный американский маньяк — это продукты тогдашних экспериментов над сознанием...
Тайна 12 000-летнего города у берегов США: ученый-любитель уверен, что нашел затонувший мегаполис неизвестной цивилизации
Кто победит: официальная наука или энтузиазм непрофессионала? Разбираемся в этой запутанной истории...
Страшнее Хиросимы и Нагасаки: как американская авиация превратила Японию в одни сплошные пылающие руины
Токио от зажигательных бомб горел так сильно, что люди, прятавшиеся в каналах и прудах, варились заживо...
Тайну «проклятия фараонов» раскрыло письмо столетней давности
Открыватель гробницы Тутанхамона, археолог Говард Картер, прямо называл имя человека, который изобрел «сенсацию». В итоге потрясающее научное открытие...
Пчелы стремительно исчезают в России: из-за чего так происходит и чем это грозит россиянам?
Почему ученые считают, что государство самоустранилось от решения данной проблемы?...
«Боевые роботы» СССР на Зимней войне: как уникальные танки без экипажей вызывали ужас у финнов
Эксперты назвали главные причины, почему прорывной проект Остехбюро был закрыт...