Американцы залезли в мозги человека
Как сообщает Daily Mail, биотехнологическая компания Axonis Therapeutics делает всё возможное, чтобы разработать средство борьбы с болезнями Альцгеймера, Паркинсона и тяжёлыми последствиями травм позвоночника.
Для этого на Международной космической станции, в специальных лабораторных условиях, вырастили органоиды мозга человека. В условиях низкой гравитации это удалось сделать всего за 72 часа, что немыслимо на Земле.
Органоиды представляют собой искусственно выращенные массы клеток, которые имитируют структуру и функции человеческого органа. Они позволяют исследователям тестировать новый метод борьбы с неизлечимыми в настоящее время неврологическими заболеваниями.
Новое многообещающее средство для борьбы со смертельными заболеваниями, разработанное Axonis Therapeutics, содержит в себе перепрограммированный вирус. С его помощью учёные проводят полезную генную терапию клеток центральной нервной системы (ЦНС).
На Земле обычно проводят тесты на мышах, однако результаты подобных исследований могут быть некорректны для человека. Компания Axonis Therapeutics нуждалась в точной модели ЦНС человека, и космос оказался идеальной средой для её выращивания.
Космос позволяет учёным создавать трёхмерные биоструктуры (на Земле это невозможно), изучать функциональные группы клеток головного мозга. "Проведение исследований в космосе не похоже на то, чем занимались учёные ранее, - рассказал соучредитель и главный научный сотрудник компании Шейн Хегарти. - Но у нас появилась возможность раскрыть невиданный потенциал мозга в уникальной среде".
Эксперимент стартовал в августе 2023 года, когда компания отправила на МКС в рамках миссии по пополнению запасов необходимые для исследований материалы. Среди них были вирусные векторы (инструмент, который биологи используют для доставки генетического материала в клетки), зрелые нейроны, астроциты (они удерживают нервные клетки на месте и помогают им развиваться).
Уже в космосе их отправили в камеру под названием BioCell, которая представляет собой специализированную систему для культивирования клеток. В нейроны при помощи вирусного вектора был внедрён флуоресцентный белок. Он при помощи неоново-зелёного цвета показывает процесс вживления в нейроны генов.
Вирусы очень эффективно инфицируют клетки и внедряют в них генетический материал. Именно так они вызывают заболевание у своих хозяев - введённый генетический материал повреждает клетки и позволяет вирусу размножаться, вызывая иммунный ответ.
В ходе эксперимента, всего за 72 часа, клетки не только организовались в трёхмерные органоиды человеческого мозга, но и начали светиться. Это может стать прорывом в области медицины. Эксперимент будет продолжаться.
"До настоящего мозга ещё далеко"
– Обычно разные препараты тестируют на культуре клеток, которые представляют собой монослой, – рассказывает Metro директор Физтех-школы Биологической и Медицинской Физики МФТИ Денис Кузьмин. – Например, противоопухолевые препараты тестируют на монослое опухолевых клеточных линий. Переход к более сложным структурам, трёхмерным моделям, – более верен, в том числе и для тестов на мозге.
По словам Кузьмина, при тестировании лекарств используют разные ухищрения – например, иной раз подмешивают суспензию клеток..
– Но один из вариантов – это действительно использование невесомости – и даже 3D-печати – в невесомости. Cуть в том, чтобы воссоздавать трёхмерную структуру.
Учёный отметил, что функционально орган очень сложно воссоздать – он более сложный, чем группа клеток, которые как-то объединены в пространстве. Нужны разные типы клеток, а также условия, при которых будет создаваться более продвинутая модель, чем просто плоский слой клеток – как сейчас обычно делают на Земле.
– Конечно, в данном исследовании есть некая новизна. В нашей стране подобное делает Роскосмос совместно с лабораторией 3D Bioprinting Solutions. Они отправляют 3D-принтеры, которые печатают живые клетки как чернилами, формируя различные трёхмерные структуры органов. Их можно использовать и для тестирования тех или иных лекарственных препаратов. Поэтому направление – верное и важное, b необходимо создавать многомерную, а в данном случае – трёхмерную модель органа. Но в любом случае, то что делается сейчас – пока лишь структурное воспроизведение, а не структурно-функциональное. От напечатанной массы клеток до настоящего мозга ещё далеко!