Искусственную ткань напечатали из стволовых клеток человека и протестировали на мышах. Исследователи из Оксфордского университета впервые продемонстрировали, что нервные клетки можно напечатать на 3D-принтере, чтобы имитировать архитектуру коры головного мозга. Готовые ткани успешно имплантировали в мозг крысы. В будущем технология поможет для лечения травм головного мозга.

Ученые напечатали двухслойную ткань мозга из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (hiPSC), которые потенциально могут производить различные типы клеток. Ключевое преимущество использования hiPSC для восстановления тканей заключается в том, что их можно получить из клеток пациентов — и, следовательно, избежать отторжения после пересадки.

HiPSC дифференцировали в нейрональные клетки-предшественники двух разных слоев коры головного мозга с использованием специфических комбинаций факторов роста и химических веществ. Затем клетки растворили для создания двух «биочернил», которые использовали для получения двухслойной структуры. В культуре напечатанные ткани сохраняли многослойную клеточную архитектуру в течение нескольких недель.

Иллюстрация печати двухслойной структуры мозга. Изображение: Yongcheng Jin, University of Oxford.

Когда напечатанные ткани имплантировали в срезы мозга мыши, они продемонстрировали сильную интеграцию, о чем свидетельствует проекция нервных отростков и миграция нейронов через границу имплантат-хозяин.

Имплантированные клетки продемонстрировали сигнальную активность, которая коррелировала с активностью клеток-хозяев. Это указывает на то, что клетки человека и мыши общались друг с другом, демонстрируя как функциональную, так и структурную интеграцию.

Нарушения в работе головного мозга, в том числе вызванные травмой, инсультом или удалением опухоли, обычно приводят к значительному повреждению коры головного мозга, трудностям в познании, движении и общении. Регенеративная терапия тканей может стать многообещающим способом лечения подобных травм в будущем.