Как улучшить создание моделей человеческого мозга?
Команда исследователей из Стэнфордского университета перенесла мозговой органоид новорожденным крысам, а не взрослым, как делали их коллеги. Это позволило органоиду прижиться и встроиться в структуру мозга. Кроме того, у мышей не было тимуса, а значит их адаптивный иммунитет не смог атаковать трансплантат.
Ученые отметили девятикратное увеличение объема трансплантата через три месяца после операции. Более того, внутри него появились сосуды и клетки микроглии — макрофаги нервной системы.
Клетки мозгового органоида, который встроили в организм грызунов, стали отличаться от тех, что выращивали in vitro. Они были больше и экспрессировали гены, связанные с созреванием нейронов.
Также ученые выяснили, что с помощью мозгового органоида можно влиять на поведение крыс. Сначала исследователи сделали органоид, который экспрессировал светочувствительный канал. Это белок, который открывается под действием света и меняет активность клеток. Затем мозговой органоид перенесли мышам, а через три месяца в трансплантат добавили оптическое волокно, которое генерировало красный или синий свет.
Животные получали награду, если пили во время действия синего света. Через пятнадцать дней те крысы, которым вживили мозговой органоид со светочувствительным белком, поняли этот принцип. Ученые стали активировать нейроны, чтобы получать награду.
Еще одно доказательство интеграции трансплантата смогли обнаружить, потрогав крыс за усы. В ответ на такой внешний стимул ученые заметили активацию части клеток в мозговом органоиде.