Выращенный человеческий мозг заменит лабораторных животных в тестах

Наука, не стоящая на месте, ежегодно нас удивляет: биоинженеры создают жизнеспособные органы, а ученые «редактируют» гены. Это кажется фантастикой, но специалисты уже научились выращивать мини-мозг – термин, который вызвал огромный ажиотаж в научном мире.

Выращенные органоиды

Ученые спорят, как же назвать органы, которые выращиваются в чашках Петри, – небольших лабораторных сосудах. Большинство из них решили остановиться на термине «органоиды», что означает ткань, выращенная из стволовых клеток.

Недавно настоящей сенсацией стала новость о том, что ученые вырастили крохотный мини-мозг, по внешнему виду напоминающий рисовое зернышко. Органоид имплантировали в кору головного мозга новорожденного грызуна, и через какое-то время он прижился. А затем эксперты наблюдали за реакцией внешних раздражителей на вживленные чужеродные ткани. По словам экспериментаторов, они совершили целую научную революцию: благодаря искусственному мини-мозгу менялось поведение подопытной мышки.

Простой и сложный процесс

Все начинается с чего-то столь простого, как кусочка человеческой кожи. Того самого, который остается каждую ночь на наших кроватях. Ученые словно «перепрограммируют» эти клетки, возвращая их в более раннее состояние, подобное состоянию стволовых клеток. И тогда органоид вживляется в клетки любого типа в организме. После чего его заставляют развиваться.

В научной лаборатории проводятся удивительные эксперименты, которые невозможно было провести ранее.

Революционные исследования

Виктор Боррель Франко, исследователь Института неврологии в Испании, уверяет, что не занимается выращиванием Франкенштейна.

Органоиды не умеют думать, но они стали тем самым материалом, над которым проводятся опыты. Так, мини-мозг открыл путь к революционным исследованиям в области неврологических заболеваний. Команда ученых обнаружила ген, который привел к тому, что несколько миллионов лет назад кора головного мозга (участка мозга, где проходят сложные мыслительные процессы), сделала нас людьми.

Взаимосвязь зрения и мозга

Ученые занимались исследованиями самого сложного для понимания объекта. Им было важно узнать, как работают наши клетки, когда они размером меньше горошины. Любопытно, что СМИ, узнавшие о необычных опытах, раструбили о том, что в мини-мозгах «выросли» глаза. И в самом деле, на фотографиях органоидов якобы были четко видны органы зрительной системы, словно у человеческих зародышей. На самом деле это органы – предшественники зрения у эмбрионов, а не сами глаза.

Выращенные клетки реагировали на свет и даже содержали ткань роговицы. А ученые установили, что их сетчатка находится в тесной взаимосвязи с мини-мозгом.

Важные опыты

В чем еще полезность этих опытов? Ученые уверяют, что с помощью искусственно выращенных органоидов можно выяснить, как образуются органы ребенка в утробе беременной женщины.

Кроме того, эти эксперименты будут иметь важное значение для медицины будущего. Так, Боррель Франко упомянул, что вместе с мини-мозгом выращивал и спинной мозг грызунов. Органоиды, помещенные в чашку Петри, которая была окружена мышечной тканью, генерировали нейронные связи с мозговым веществом, постепенно соединяясь с ним. В результате образовывалось нечто, напоминающее центральную нервную систему. Органоид даже сокращал мышцы вокруг себя.

Мини-мозг приходит на помощь

Боррель Франко отметил, что это самая настоящая научная революция, которая позволит пациентам с инсультом и пораженным мозгом продолжить жить нормальной жизнью. «На помощь придут органоиды, созданные из клеток их собственной кожи. Это звучит многообещающе», – говорит он.

А Серджиу Паша, ученый Стэнфордского университета, признается, что его команде удалось вживить мини-мозг в мозг крысы. И этот органоид реагировал на то, когда животные получали вознаграждение.

Тандем ученых и медиков

С Боррелем Франко согласна и Гильермина Лопес-Бендито, эксперт института неврологии, которая считает, что выращивание мозга – новая веха в развитии науки. «Дело в том, что у органоидов нет ни вен, ни артерий, поэтому их пересадка в живые органы – задача непростая», – говорит она.

И самым сложным моментом стало их вживление в кору головного мозга, область, которая ответственна за прием и обработку сенсорной информации от всего тела. Лопес-Бендито считает, что эти опыты – самое важное достижение столетия. Она говорит, что совсем скоро ученые начнут выращивать мозг для изучения заболеваний головного мозга. Ученые, работающие в одной связке с медиками, помогут им взглянуть на гены человека, больного эпилепсией, и увидеть, какой из них «вышел из строя». Сейчас, к сожалению, наблюдать это невозможно.

Все еще впереди

Лопес-Бендито отмечает, что органоиды (она называет их «ассемблоидами») вскоре заменят тесты на животных. «Это будет настоящий прорыв! Мы сможем тестировать на них различные лекарства, а также делать прогнозы относительно того, как они будут влиять на мозг. Да, мы понимаем, это все-таки не настоящий человек, но выращенные ассемблоиды станут мощным инструментом для будущих исследований», – с воодушевлением говорит она.

Все ученые, занимающиеся выращиванием органоидов, согласны с тем, что пока они очень мало знают о мини-мозге. Им предстоит воспроизвести некоторые типы нервных клеток, подобные тем, которые встречаются в таламусе (отделе головного мозга) или стриатуме (важной части нервной системы).

Вопросы этики

Помимо этого, важным аспектом остается этический. Так, ученым и медикам придется задуматься над такими проблемами, как получение биоматериала человека и согласие доноров.

В 2021 году Национальная академия наук, инженерии и медицины США опубликовала отчет, в котором отметила, что крайне маловероятно, что органоиды обладают сознанием. Но так ли это на самом деле? Может ли мини-мозг чувствовать боль, переживать эмоции? Вопрос и по сей день остается открытым. И по мере развития науки, возможно, академия пересмотрит свои взгляды.

Хотя сейчас становится понятно, что ученые и далее будут придерживаться мнения, что выращенные в пробирках органоиды лишены всех чувств.

Без чувств и сознания

Неслучайно в научном сообществе появилась статья, в которой опровергают использование таких слов, как «сознание» и «интеллект» применительно к мини-мозгу. Ученые умы еще более критично подошли к способности органоидов чувствовать. «Говорить об этом просто неуместно и ничем не оправданно», – таково было заключение экспертов.

Однако Виктор Боррель Франко не столь уверен в том, что в будущем концепция не изменится. Он считает, что и сейчас стоит быть очень осторожными, говоря о мини-мозге. По его мнению, консервативно настроенное общество может неправильно отреагировать на выращивание органоидов, что повлияет на дальнейшие исследования. «Появятся неоднозначные мнения, а это значит, что опыты закончатся, и нас ждет не прогресс, а регресс науки. А что будет, если подтвердится теория, что у органоидов есть сознание?», – вопрошает ученый.

Пока все, что он точно знает, так это то, что человеческий мозг – самый сложный орган. Гораздо более сложный, чем тот, который выращивается в пробирке в лаборатории, но даже он ведет себя точно так же, как настоящий, реагируя на внешние раздражители.

А если опыты не прекратятся, то ученые в ближайшем будущем смогут найти способы лечения самых опасных, смертельных болезней. Разве не об это мечтает человечество?

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

А что вы думаете по поводу выращивания органов человека?
Комментарии 0
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.