Учёные создали мышей с наполовину человеческим мозгом

Фото: Getty Images

Международная команда исследователей создала мышей, в мозгу которых около половины ткани по объему имеет человеческое происхождение, сообщает The Guardian. Эксперимент провели, чтобы получить новую модель для изучения неврологических и психиатрических заболеваний, в частности шизофрении, эпилепсии, церебрального паралича, интеллектуальной недостаточности и редких форм деменции.

Исследователи под руководством профессора психиатрии Стэнфордского университета Серджиу Пашки использовали мышей, генетически модифицированных таким образом, чтобы у них не развивались кора головного мозга и гиппокамп. Это создало в черепе пространство, куда можно было пересадить выращенную в лаборатории человеческую мозговую ткань.

Человеческие клетки для эксперимента получали путем перепрограммирования донорских клеток кожи, после чего из них выращивали мозговые органоиды. Новорожденным мышам сделали несколько инъекций в участки отсутствующей мозговой ткани. Каждая инъекция содержала около 100 тысяч человеческих мозговых клеток.

В целом у животных было примерно на 14 млн меньше собственных мозговых клеток, а после пересадки они получили около 4 млн человеческих клеток. Через три месяца человеческая ткань подключилась к системе кровоснабжения мышей и почти полностью заполнила свободное пространство, занимая около половины объема мозга животных.

Часть человеческих нейронов сформировала связи с клетками мозга мышей и даже со спинным мозгом. В то же время человеческая ткань не была организована и соединена так же, как мозг человека. Она оставалась незрелой — ее состояние примерно соответствовало мозговой ткани человека на середине беременности.

Мыши с пересаженной тканью не продемонстрировали улучшения когнитивных способностей по сравнению с обычными животными, а их их шаткая походка и некоторые проблемы с памятью несколько улучшились после пересадки.

Исследователи также проверили, как человеческие нейроны реагируют на недостаток кислорода. Часть мышей подвергли воздействию низкого уровня кислорода в течение пяти часов. Эксперимент показал высокую уязвимость человеческих нервных клеток к кислородному голоданию. Такое состояние может возникать во время беременности или родов и является одним из факторов, связанных с развитием церебрального паралича.

Еще одним важным результатом стало выявление в пересаженной ткани редких нейронов фон Экономо. Ранее эти клетки удавалось наблюдать преимущественно во время посмертных исследований человеческого мозга. Они относятся к нейронам, которые одними из первых погибают при лобно-височной деменции, поэтому исследователи планируют использовать созданных мышей для изучения этого заболевания.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Карпова Рада
Журналист AOinform