Миниатюрные мозги, изготовленные из клеток кожи пациентов, помогут понять аутизм
Понимание болезней, которые влияют на мозг, таких, как аутизм и шизофрения, было сложным из-за самого заболевания и трудности изучения процессов развития в тканях человека. В исследовании, опубликованном 16 июля, исследователи сделали шаги к преодолению этих проблем путем преобразования клеток кожи пациентов, больных аутизмом, в стволовые клетки, которые потом вырастут в миниатюрные мозги. На этих органах можно будет проводить исследования, чтоб понять природу болезней и механизмы, используемые ими.
Большинство исследований подходили к проблеме через геномы пациентов и изучали мутации, которые могут лежать в основе расстройства, а затем с помощью животных моделей или на основе специальных клеток изучали поведение болезни и ее возможные действия. Хотя это дало новые знания в области болезней, открыты были гены, провоцирующие расстройства, но в более, чем 80% эти знания не дают результата.
«Вместо того, мы начали самого расстройства, чтобы попытаться изучить весь процесс зарождения и течения болезни» — говорит старший автор Флора Ваккарино Харрис, профессор детской психиатрии нейробиологии в Йельской школе медицины.
Клинические характеристики аутизма являются сложными и широкими, что делают малой перспективу нахождения общих факторов различных случаях болезни. Исследователи сосредоточились на приблизительно одной пятой пациентов, больных аутизмом, которые разделяют отличительную особенность — увеличенный мозг. После выделения клеток кожи от этих лиц, а также их здоровых отцов для сравнения. Потом из этих клеток, с помощью стволовых, и были выращены мини-мозги.
Эти так называемые «мозговые» органоиды всего лишь несколько миллиметров в диаметре, но имитируют основы раннего развития человеческого мозга, примерно соответствующие мозгу зародыша на первых месяцах беременности. Когда исследователи проанализировали и сравнили органоиды больных и здоровых людей, они обнаружили изменение генов, контролирующих развитие нейронов. Органоиды пациентов показали неожиданное перепроизводство тормозных нейронов, которые успокаивают рост нейронной активности, что приводит к дисбалансу в сети нейронов.
С учетом современных технологий, органоиды мозга человека могут повторять только ранние стадии развития. Однако исследования, что ведутся в ряде групп, позволят, возможно, уже в скором будущем предпринимать меры против аутизма. Авторы в настоящее время используют свои данные, чтоб найти мутации или эпигенетические изменения, ответственные за изменения экспрессии генов.
Ваккарино: «Это исследование говорит о важности использования человеческих клеток в анализах, которые могли бы принести пользу в изучении проблемы аутизма и, возможно, лечении. Успех исследования также предполагает, что подобные методы могут быть использованы для получения информации о других заболеваниях человека, связанных с развитием, которые не были до сих пор трудно изучить.
