Научный прорыв: ученые вырастили важнейший орган

Сотрудники НИИ им. Вейцмана, исследуя процесс образования складок коры головного мозга, обнаружили гены, "ответственные" за его повреждения. Предполагается, что открытие поможет во многом понять природу ряда серьезных заболеваний, связанных с мозговой деятельностью.

Как утверждал в свое время Аристотель, человек при рождении подобен "чистому листу" в том, что касается чувств и мыслей. А вот его мозг устроен иначе. Кора мозга визуально напоминает грецкий орех, но в тех случаях, когда младенец появляется на свет с гладкой, как "чистый лист", оболочкой, это может означать серьезное расстройство развития.

Всем известные канавки и расщелины предназначены для сжатия структуры головного мозга в черепе, и они образуются во время эмбрионального развития. Ученые хотят узнать, как создаются такие складки коры головного мозга, биологически и физически. Вопрос, что именно вызывает различные травмы или повреждения в процессе их образования, уже многие годы заботит нейрофизиологов.

Результаты исследований, проведенных израильскими специалистами, опубликованы в престижном научном издании Nature Physics. Ученые из лаборатории профессора Орли Райнер использовали инновационный метод выращивания мозговых клеток для имитации и выявления механизмов, которые вызывают образование складок головного мозга. Им удалось обнаружить группы генов, ответственных за нарушение нормального развития складок, в которых осуществляются некоторые важные функции мозга.

Еще в 1993 году Орли Райнер обнаружила мутацию гена LIS1, ответственную за синдром, приводящий к рождению младенцев с "гладкой" мозговой оболочкой, и, как результат, с черепно-мозговой травмой. В нормальном виде этот ген играет главную роль в формировании цитоскелета.

"Дети, которые рождаются подобным образом, страдают от дисфункции головного мозга. Это вызывает ряд серьезных заболеваний и резко сокращает продолжительность жизни. Но, несмотря на проведенные многочисленные исследования, до сих пор неясно, как и почему формируется поврежденный мозг", – поясняет Райнер

По словам Райнер, в последние десятилетия в этих изысканиях произошел прогресс. Ученые из Японии и Австрии создали, с помощью эмбриональных стволовых клеток, мозговые структуры. Их назвали органоидами.

"Мы надеялись, что это позволит нам глубже разобраться в процессах развития человеческого мозга. Этого нельзя узнать, экспериментируя на животных, потому что их нормативная мозговая оболочка отлична от человеческой, она чуть ли не идеально гладкая", – поясняет Райнер.

Однако вскоре выяснилось, что и предложенная модель имела некоторые недостатки, и не совсем точно имитировала развитие мозга.

Чтобы устранить эти пробелы, физик, доктор Эяль Крецборн, изобрел и применил новый подход к выращиванию органоидов. И вот, на второй неделе развития у «создаваемого им мозга» появились складки, которые стали углубляться. А затем был замечен и ген LIS1, открытый Райнер четверть века тому назад.

Еще до того, как результаты этого опыта израильских ученых были опубликованы, к ним проявлялся огромный интерес. Исследователи не намерены останавливаться на достигнутом, и планируют усовершенствовать работу смоделированного ими «мозга», чтобы попытаться понять природу других заболеваний – таких, как микроцефалия, эпилепсия и шизофрения.

Ранее портал "Знай.ua" сообщал, что ученые рассказали, как распознать долгожителя.