Мини-мозг воссоздали в 3D-формате

Черепок древнегреческой амфоры с надписью «Меня создал Амасис». Фото с сайта www.wikipedia.org

«ME EPOEITON AMASIS» – «Меня создал (вызвал к жизни) Амасис». Эта надпись красуется на сохранившемся черепке от вазы или амфоры, сделанной гончаром по имени Амасис. Такие же «поэтические» свидетельства древних мастеров можно видеть и на дошедших до нас мозаиках. Одна из них, например, запечатлена на знаменитой сцене охоты на оленя с участием Александра с мечом и Гефеста с топором: над их головами «расписался» мастер Гносис: ГNОСIС ЕПОСЕN. Мозаикой этой можно любоваться в Пелле, бывшей некогда столицей могучей Македонии.

Все знают, что кровь по-гречески – «гема», а костный мозг – главный орган кроветворения (гемопоэза), в ходе которого из стволовых клеток образуются эритро- и лейкоциты, а также другие клетки крови. Эти стволовые клетки являются отдаленными потомками эмбриональных стволовых клеток, которые хорошо видны в бластоцеле, представляющем собой небольшой шарик перед его внедрением в слизистую оболочку матки. Клетки эмбрионального шара «наивные», поскольку в них еще не включились программы плюрипотентности. Последние позволяют давать многочисленные типы (числом до 200) клеток взрослого организма.

Надо признать, что все нынешние успехи получения самых разных клеток из фибробластов кожи в ходе репрограммирования их генома, о которых широко сообщают СМИ, достигнуты на мышах. Дело в том, что парламентарии и правительства разных стран запрещают ученым экспериментировать на эмбрионах человека. Понадобилось более 20 лет, чтобы в деле создания наивных клеток человеческого зародыша ученые Кембриджа смогли сообщить о реальном прогрессе. Об этом сообщает журнал Cell.

3D-киста спинного мозга мыши с основной пластинкой (зеленая), белыми моторными и красными интернейронами. Иллюстрация Physorg

Радость и гордость исследователей можно понять, потому что биология мыши существенно отличается от человеческой, а знание начал эмбриологии необходимо для понимания не только отклонений развития, но и различных патологий, включая нейродегенеративные заболевания и рак. Сотрудники университета в городе Цинциннати сообщили на страницах журнала Nature, что им удалось получить из плюрипотентных клеток первые органоиды человеческого желудка – 3D-желудочки диаметром 3 мм с клетками, выделяющими соляную кислоту. Инфицирование органоидов геликобактером (H. pylori), вызывающим язвы и рак, уже через 24 часа приводило к включению онкогена Met, что хотя бы частично объясняет связь между бактерией и раковым перерождением.

О стимулировании начальных этапов развития нервной ткани человека сообщили в издании PLoS Genetics исследователи Мичиганского университета, успех которых был достигнут с помощью матригеля, представляющего собой желеобразную массу белков из клеток мышиной саркомы. Управление развитием различных колоний будущих клеток нервной системы осуществлялось с помощью белков, активность которых была выявлена у мышей. Составляющей успеха явилось формирование так называемой основной пластинки (floor plate).

Одним из переключателей развития нервных клеток является ретиноевая кислота, которая необходима для образования упомянутой клеточной пластинки. Это доказали ученые Центра регенеративных терапий в Дрездене, которые с помощью кислоты впервые воссоздали спинной мозг в 3D-культуре, о чем они сообщили в журнале Stem Cell. Исследователи исходили из известного факта, что у саламандры самопроизвольно регенерирует спинной мозг после отбрасывания хвоста (за что средневековые алхимики считали ее «несгораемой» в огне). Пока сотрудникам центра удалось из основной пластинки вырастить 3D-кисты с моторными и «вставочными» нейронами (интернейронами) мышей. Но ход и направление дальнейших исследований ясен и понятен, тем более что в Кембридже уже создана компьютерная модель нервного развития грызунов.

Важно, что стала хорошо понятна роль ретиноевой кислоты в направлении развития именно спинного мозга из первичной нервной трубки. Это вселяет надежду людям, которые в результате различных травм и нейродегенеративных заболеваний оказались прикованными к инвалидной коляске. Две последние работы имеют большой интерес и для нейроонкологов, которым также важно понять молекулярные механизмы развития опухолей нервной системы.