Работает, как настоящий: ученые вырастили 3D-модель мозга

Нейрофизиологи вырастили рабочую 3-D модель головного мозга из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК).

Результаты исследований, проведенных учеными из Университета Тафтса, опубликовал журнал ACS Biomaterials Science & Engineering.

Применение стволовых клеток в выращивании органоидов, специализированных структур в клетках живых организмов, нервной ткани не является инновацией. Но часто, этот процесс достаточно сложен – ткани становятся плотными кластерами, что не позволяет кислороду циркулировать и не дает выбирать отдельные клетки сохраняя трехмерную структуру.

Тем не менее, получившаяся у исследователей модель мозга практически полностью соответствует оригинальному органу. Использование индуцированных плюрипотентных стволовых клеток позволило специалистам создать разнообразные культуры тканей, включая обычные нейроны и астроглиальные клетки, которые взаимодействуя между собой сформировали нейронную сеть.

Интегрировать ИСПК в трехмерную конструкцию сети позволяет новая модель "каркаса" в виде фибрина и фибриногена, по которым происходит распределение клеток.

Такой способ создания нейросетей позволит подробно изучить нейрофизиологические особенности организма и выявлять биомаркеры нейродегенеративных заболеваний на ранних стадиях. Ученые предполагают, что совершенствование технологии даст возможность создавать клетки-мишени, для лекарственных препаратов против заболеваний головного мозга.

"Рост нейронных сетей поддерживается и очень последователен в трехмерных моделях тканей, вне зависимости от того, используем мы клетки здоровых людей либо клетки больных Альцгеймером или Паркинсоном, — объясняет исследователь из Университета Тафтса Уильям Кэнтли. — Это предоставляет нам надежную платформу для изучения разных болезней и способность дольше наблюдать за тем, что происходит с клетками".