Чтобы помочь нам разгадать сложную головоломку, которой является наш собственный мозг, ученые выращивают его уменьшенные копии в лабораторных условиях. В настоящее время группа ученых из Сингапура совершила значительный прорыв, впервые вырастив миниатюрный мозг с характерными симптомами болезни Паркинсона, что, возможно, проложит путь к созданию более эффективных методов лечения.

Крошечные выращенные в лаборатории органоиды головного мозга позволяет ученым изучать развитие и коммуникацию человеческого мозга.

 

Большая часть предшествующих исследований болезни Паркинсона проводилась на мышиных моделях заболевания, но это далеко не идеальный аналог человека. Некоторые из наиболее характерных патологических признаков болезни Паркинсона на самом деле не проявляются у мышей, что приводит к неполной картине развития болезни или экспериментальных методов лечения.

"Воссоздать модели болезни Паркинсона на животных моделях сложно, поскольку они не отображают прогрессирующую и избирательную потерю нейронов, вырабатывающих нейротрансмиттер дофамин, что является основной особенностью болезни Паркинсона", - говорит профессор Нг Хак Хуи, старший соавтор исследования. "Еще одним ограничением является то, что экспериментальные мышиные модели болезни Паркинсона не развивают характерные скопления белков, называемые тельцами Леви, которые часто наблюдаются в клетках мозга людей с болезнью Паркинсона и типом прогрессирующей деменции, известной как деменция тела Леви".

В последние годы ученые разработали более точные модели, известные как органоиды мозга. Эти комочки мозговой ткани размером с горошину выращиваются из стволовых клеток человека в среде, которая очень сильно похожа на ту, в которой обычно развивается мозг, побуждая клетки формировать трехмерное скопление нейронов и других клеток, напоминающее настоящий мозг в миниатюре. Ученые использовали эти органоиды мозга для изучения развития, болезней и лекарств, и даже смогли создать такие органические клетки, которые прорастали кровеносными сосудами и имели структуры, похожие на глаза.

Чтобы создать органоиды мозга с признаками болезни Паркинсона, исследователи изменили ДНК стволовых клеток, чтобы придать им генетические факторы риска, связанные с этим заболеванием. В результате в полученном мини-мозге были обнаружены признаки прогрессирующей потери нейронов, вырабатывающих дофамин, а также тела Леви.

"Эти эксперименты впервые воссоздают характерные особенности болезни Паркинсона, которые мы наблюдаем только у пациентов", - говорит Хенсу Шон Дже, старший соавтор исследования. "Мы создали новую модель патологии, которая позволит нам проследить, как развивается болезнь и как ее можно замедлить или остановить".

Команда уже начала использовать данные модели мини-мозга, чтобы изучить, как формируются эти тельца Леви, и протестировать препараты, способные остановить прогрессирование болезни.

"Продлить годы здоровой жизни стареющего населения планеты, чьи физические и когнитивные способности часто снижаются из-за нейродегенеративных заболеваний, - это серьезная задача", - сказал профессор Тан Энг Кинг, заместитель медицинского директора по академическим вопросам NNI, старший соавтор исследования. Это открытие дает представление и " гуманную" модель болезни, которая может облегчить тестирование лекарств против болезни Паркинсона и деменции" .