Ученые из Стэнфордского университета пересадили органоиды человеческого мозга мышам, у которых почти не сформировалась собственная кора. Человеческая ткань заняла ее место. Об эксперименте, описанном в журнале Nature, пишет Маккензи Грэм в колонке для The Conversation. Автор обращает внимание на побочное следствие работы: у таких животных станет сложнее понять, хорошо им или плохо.
Органоиды — это небольшие упрощенные структуры, которые выращивают из стволовых клеток человека. Их и раньше вживляли грызунам, но мышиные клетки развиваются быстрее и вытесняли человеческие. Команда нейробиолога Сергиу Пашки решила эту проблему иначе. У новорожденных мышей отключили ген Esco2 в клетках будущей коры и гиппокампа, и эти области мозга почти не развились: животные лишились около 98% коры и гиппокампа. В освободившееся пространство исследователи пересадили человеческие органоиды и назвали таких животных «ксенокортикальными» мышами.
Пересадка прижилась у 25 из 29 мышей. Со второго по третий месяц после операции человеческая ткань выросла примерно в 4,7 раза. Она обзавелась сосудами, встроилась в нервную систему и протянула отростки до спинного мозга. В трансплантатах нашлись и редкие типы нейронов, включая клетки фон Экономо. Нейроны работали согласованно: каждые несколько минут в них вспыхивала синхронная активность, которая совпадала с движениями мордочки.
Поведение мышей при этом не изменилось. В тесте на кратковременную память в Y-образном лабиринте ксенокортикальные животные справлялись наравне со здоровыми. Мыши без коры и без пересадки выбирали путь наугад. Признаков того, что животные стали умнее, исследователи не нашли. Модель уже применили для изучения кислородного голодания мозга. После пяти часов в условиях нехватки кислорода проблемы с равновесием и походкой появились только у мышей с человеческой тканью. Такой подход может помочь в изучении детского церебрального паралича, аутизма и эпилепсии. Ограничения у метода тоже есть. В органоидах нет слоистой структуры и тормозных нейронов, а человеческие клетки созревают медленнее мышиных.
Грэм считает, что главная проблема заключается не в самих человеческих клетках. Ученые не могут напрямую узнать, что чувствует животное, и судят о его состоянии по косвенным признакам. Они смотрят, как мышь строит гнездо и общается с сородичами, ищут выражение морды, характерное для боли. Вмешательство в мозг меняет ту самую систему, которая порождает и переживания, и поведение, по которому их оценивают. По словам автора, мышь может по-прежнему вести себя «как мышь», хотя уверенности в том, что ее поведение честно отражает самочувствие, становится меньше.
Поэтому, как отмечает Грэм, по мере того как вмешательства в нервную систему становятся масштабнее, исследователям придется заново проверять методы оценки благополучия животных. Нужно убедиться, что привычные показатели по-прежнему отражают реальные ощущения. В Стэнфорде за ходом проекта с самого начала следила группа из биоэтиков, юристов, представителей пациентских организаций и ученых.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
