Ученые Академгородка выращивают в пробирках мини-мозги

11.09.2019 15:17
Нужно научиться создавать кровеносные сосуды внутри органа

Есть такие заболевания, при которых ни хирургическими, ни терапевтическими методами невозможно восстановить функции органа. В таких случаях медицина прибегает к его замене. Существует несколько видов трансплантации в зависимости от того, кем являются донор и реципиент: например, абсолютно разными людьми, родственниками или однояйцевыми близнецами. Вместе с тем ведутся исследования в области ксенотрансплантации — имплантации человеку тканей от животного.

Межвидовая трансплантация открывает перспективу неограниченного предложения органов и клеток для пересадки, однако с этим связано множество рисков. Один из самых опасных — иммунное отторжение, пишет Наука в Сибири.

Ученые прибегают к двум способам решения проблемы иммунного отторжения. С одной стороны, можно выращивать химерных животных (состоящих из генетически разнородных тканей), в которых отдельные органы состоят из человеческих клеток, а с другой — можно модифицировать геном животного, чтобы его клетки становились невидимыми для иммунной системы человека.

Концепция создания химерных животных пока изучается и дорабатывается. Для того чтобы из преднамеренно введенных человеческих клеток в теле свиньи можно было выращивать, например, поджелудочную железу для дальнейшей пересадки пациенту, ограничивают модификацию генома так, что введенный ген, отвечающий за нейрогенез, становится отключенным.

«По итогу получится свинья, в теле которой будет искусственно выращена здоровая поджелудочная железа, — говорит младший научный сотрудник сектора геномных механизмов онтогенеза ФИЦ “Институт цитологии и генетики СО РАН” Татьяна Александровна Шнайдер, — однако не стоит забывать, что подобная стратегия пока тестируется исключительно на лабораторных мышах». 

Помимо создания органов в животных, ученые могут их выращивать в пробирках. В ФИЦ ИЦиГ СО РАН ведутся работы по созданию мини-мозгов из стволовых клеток. Подобные органоиды нужны, чтобы изучить влияние определенного гена, который у некоторых людей с нарушение умственного развития не функционирует по причине мутации. Также органоиды служат материалом для изучения шизофрении и болезни Альцгеймера. 

Человеческий мозг обладает сложной структурой, поэтому вероятность того, что из мини-мозгов будет выращен полностью самостоятельно функционирующий орган, мала. В том числе это связано с тем, что они достигают определенной величины и прекращают развиваться.

«Размер органоидов ограничен из-за отсутствия сосудов. Для нормального формирования им нужно кровоснабжение. Важно научиться дополнительно создавать кровеносные сосуды внутри органа», — утверждает Татьяна Шнайдер. 

Технологии создания сложных искусственных органов «из пробирки» (таких как сердце или почки) дорогие и сложные. Это перспектива не ближайших двух-трех десятилетий, но, безусловно, тенденции развития и изучения есть. Более простые искусственно созданные органы существуют, их пересаживают пациентам. Например, уже на протяжении нескольких лет американские исследователи в области регенеративной медицины практикуют пересадку искусственного мочевого пузыря, созданного из клеток пациента. Однако говорить о том, что совсем скоро ученые смогут предотвратить старение благодаря замене изношенных органов новыми, созданными в лабораторных условиях, пока рано. 

 

Автор: 
Дмитрий Петров, фото Науки в Сибири
поделиться:

Новости по теме

Последние новости