Как рассказал «МК» младший научный сотрудник ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» Татьяна Шнайдер, эти малюсенькие мозги, или по-научному церебральные 3D-органоиды, нельзя считать полноценными. В лаборатории они живут около трех месяцев, у них нет кровяносных сосудов, и вырастают они в среднем до 5 мм. При этом развиваются такие мозги так же, как мозг человеческого эмбриона, а значит, ученые могут вживую наблюдать за процессом нейрогенеза и за тем, как на него влияют различные факторы. Ведь развитие плода в утробе матери — это период, когда закладываются многие наследственные заболевания мозга и нервной системы.
Кстати, в мире ученые уже несколько лет выращивают подобные мозги, изучая на них формирование таких тяжелых психических расстройств таких, как шизофрения и болезнь Альцгеймера, а также механизмы действия вируса Зика. Российские же ученые начали выращивать мозги, чтобы изучить влияние на развитие головного мозга гена, кодирующего белок контактин 6 - у некоторых людей с умственной отсталостью этот ген не работает. Исследователи предполагают, что результат этой «поломки» может проявляться на эмбриональной стадии жизни клеток.
- Всё начинается с того, что у человека берут образец верхних слоев кожи, чтобы получить так называемую первичную культуру. Для создания органоидов мы используем клетки кожи пациентов с умственной отсталостью, у которых есть повреждения в гене CNTN6, - поясняет Шнайдер. - Затем из соединительной ткани кожи мы выделяем отдельные клетки — фибробласты, пересаживаем их в чашки, где они какое-то время растут и делятся. Потом наступает этап перепрограммирования клеток: специальные вирусы доставляют в ядра клеток белки, запускающие процесс превращения фибробластов в аналоги эмбриональных стволовых клеток, которые есть у зародышей всех млекопитающих на ранней стадии развития и из которых потом формируются все органы и ткани. Чтобы получить трехмерную структуру, ученые скатывают клетки в шарики, после чего клетки превращаются в три зародышевых листка: эктодерму, энтодерму и мезодерму. В данном случае нас интересует именно эктодерма, из которой образуются нейроны, а потом нервная система, в том числе и головной мозг.
Если эксперименты наших ученых будут успешными, полученные данные можно будет использовать в пренатальном скрининге — тестировании потенциальных проблем со здоровьем у будущего ребенка.