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
Битва под Каневом: почему на 350 лет замолчали сокрушительную победу России?
Неудобная победа, предательство и идеология. Мы бы могли вообще не узнать об этом триумфе русского оружия...
Бомбы с орбиты: почему советская технология, воскрешенная Китаем, встревожила США?
Американцы слишком долго считали свои системы раннего предупреждения лучшими на планете. Теперь......
С Ноева ковчега сняли запрет: что покажут радары на Арарате?
История, которую больше всего высмеивали ученые, неожиданно становится все более реальной...
Дикий народ чучуна: Кто наводил ужас на коренное население Сибири?
Йети? Люди-изгои? Древнее племя? Пока что вопросов больше, чем ответов...
Почему их ДНК не меняется уже 42 000 лет: определен самый древний народ на планете
Три раза предки жителей Океании встречались с исчезнувшими видами людей, и это в корне изменило их гены...
Тайна «косого глаза» Венеры раскрыта: что увидела нейросеть на картинах Боттичелли?
Художник нарисовал пять портретов прекрасной Симонетты Веспуччи. И каждое полотно еще больше подтверждает страшный диагноз...
Мрачный прогноз для США из 1995 года сбылся: в чем великий ученый Саган оказался прав?
Исследователь говорил: все плохо, но еще не все потеряно. Его советы могут реально помочь всему человечеству...
Новая вселенная внутри звезды: почему Эйнштейн мог ошибаться насчет черных дыр
Больше 20 лет эта гипотеза в буквальном смысле раздирает мир науки. Но, возможно, именно она выведет ученых из тупика сингулярности...
Прорыв в астрономии: найти жизнь в космосе будет гораздо проще
Ученых не пугает даже погрешность в 20%. Зато будут просканированы тысячи планет...
Снегопады в Антарктиде становятся все аномальнее: и ученые, наконец-то, знают почему?
Ученым придется пересмотреть все климатические модели Шестого континента. Кстати, снега там будет выпадать с каждым годом все больше...
Марс под вопросом: что может обнулить иммунитет у космонавтов?
И почему защита организма перестает видеть микробы, выжившие в космосе?...
Тайный Еще одна тайна майя: археологи секрет алтаря в заброшенном городе
Выяснилось, что индейцы долгие столетия продолжали исповедовать, казалось бы, давно забытый древний культ...
43 — проклятый возраст Рюриковичей: почему многие князья не переживали этот роковой рубеж?
Генетики говорят: русская династия слишком поздно поняла, что попала в ловушку «чистой» крови...
Доказана жизнь на спутнике Юпитера: как же бактериям удалось добраться с Земли на Европу?
За 3,5 миллиарда лет земные бактерии могли долететь до 105 звездных систем. Так что у Европы есть все шансы на «заражение»...
Сначала Стоунхендж был... не каменным: найден прототип легендарного святилища
Доисторическая религия оказалась старше на 500 лет, чем считали ученые. И она играла огромную роль в жизни древних людей...
Бельгийскую разведку снова взломали: хакеры целый год качали оттуда секретные данные
Эксперты говорят: проникновение было замечено совершенно случайно. И это пугает...