Выращенные из стволовых клеток человека мозговые органоиды, пересаженные в мозг взрослых крыс с поврежденной зрительной корой, проявили активность, когда крысы увидели мигающие огни и чередующиеся черные и белые линии. На основании этого исследователи заключили, что человеческие нейроны взяли на себя некоторые функции зрительной системы крыс, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Stem Cell.

Ее авторы полагают, что выращенные из стволовых клеток человека ткани можно будет использовать для восстановления поврежденных участков мозга взрослых животных и, в перспективе, возможно, людей.

Травмы и болезни головного мозга могут приводить к обширным повреждениям нервной ткани и утрате некоторых функций. Это могут быть, например, потеря чувствительности, двигательных навыков разной степени тяжести (парезы и параличи), нарушения речи и слуха. И так как нейрогенез у взрослых млекопитающих ограничен, то самостоятельно поврежденные регионы восстановиться не могут.

Этому может помочь трансплантация тканей в пораженные участки. Например, успешно проводилась пересадка участков лобной коры от плода грызунов к взрослым животным с моторными нарушениями: эти клетки приживались и встраивались в системы мозга, а у взрослых животных улучшались моторные навыки. Но проводить подобные процедуры с людьми невозможно по этическим соображениям.

Зато можно вырастить крохотную модель мозга из плюрипотентных стволовых клеток человека и уже пересаживать таким образом полученные ткани. Несмотря на то, что такие мини-мозги весьма малы (обычно с горошину), они во многом схожи с настоящими по структуре и электрической активности, а некоторые еще и отращивают себе зачатки глаз. Кстати, на сегодняшний день ученые не только успешно создают мини-мозги современного человека, но и, например, делают это из клеток, в ДНК которых внесена мутация, характерная для неандертальского генома.

Ранее американские исследователи успешно пересадили новорожденным крысятам органоид мозга человека. В виду того, что в этом возрасте развитие мозга у животных еще не завершилось, пересаженные ткани прижились и встроились в структуру мозга крысят. За время наблюдения ученые отметили значительное увеличение объема пересаженных структур, образование внутри них сосудов и клеток микроглии — одного из типов иммунных клеток в головном мозге.

При этом повреждение нервных тканей головного мозга переживают не только новорожденнные, но и взрослые. Поэтому эксперименты с удачной пересадкой органоидов мозга взрослым животным сейчас необходимы, однако до недавнего времени их не было.

Теперь Айзек Чен (Isaac Chen) из Пенсильванского университета и его коллеги пересадили органоиды мозга человека в зрительную кору молодых взрослых самцов крыс, предварительно удалив (то есть повредив) часть зрительной коры животных.