Команда дослідників з Університету Джонса Гопкінса досягла значного прориву в галузі неврологічних досліджень, створивши інноваційний багаторегіональний мозковий органоїд (MRBO). Ця модель, що вирощується в лабораторії, об’єднує нервові тканини з різних ділянок мозку та містить рудиментарні кровоносні судини, що робить її більш точним відображенням розвитку людського мозку. Цей передовий органоїд, розроблений під керівництвом Енні Катурії, доцента кафедри біомедичної інженерії Університету Джонса Гопкінса, відкриває нові можливості для вивчення складних неврологічних розладів, таких як аутизм, шизофренія та хвороба Альцгеймера.
На відміну від попередніх органоїдів, які імітували окремі ділянки мозку, MRBO інтегрує нервові тканини та рудиментарні кровоносні судини з кількох ділянок мозку в єдину функціональну модель. Команда досягла цього, культивуючи клітини з різних ділянок мозку в лабораторії, а потім поєднуючи їх за допомогою липких білків, що допомогло тканинам злитися та спілкуватися. "Ми створили наступне покоління мозкових органоїдів – моделі, які імітують те, як починає розвиватися весь мозок", – зазначила Катурія. "Більшість мозкових органоїдів, які ви бачите в наукових публікаціях, представляють одну ділянку мозку, наприклад, кору, задній або середній мозок. Ми виростили рудиментарний цілісний мозковий органоїд; ми називаємо його багаторегіональним мозковим органоїдом (MRBO)". Ця розробка є ключовим кроком у розумінні нейророзвиткових та нейропсихіатричних станів, відтворюючи кілька ділянок мозку та судинних структур. Хоча MRBO є крихітним, він містить близько 80% типів клітин, що знаходяться в розвиваючомуся людському мозку, що дозволяє вивчати взаємодію кількох систем. Дослідники спостерігали ранні ознаки формування гематоенцефалічного бар'єру – важливої структури, яка регулює проходження речовин у тканини мозку. Це досягнення може призвести до значних проривів у розумінні причин виникнення таких розладів, як аутизм або шизофренія. Використання цілісних мозкових органоїдів для тестування експериментальних препаратів може також допомогти покращити показники успіху клінічних випробувань. Приблизно 85-90% препаратів зазнають невдачі на першій фазі клінічних випробувань, а для нейропсихіатричних препаратів цей показник сягає 96%. Це пов'язано з тим, що вчені переважно вивчають тваринні моделі на ранніх стадіях розробки ліків. Цілісні мозкові органоїди більше нагадують природний розвиток людського мозку і, ймовірно, стануть кращими тестовими об'єктами. "Захворювання, такі як шизофренія, аутизм та хвороба Альцгеймера, вражають весь мозок, а не лише його частину. Якщо ми зможемо зрозуміти, що йде не так на ранніх стадіях розвитку, ми зможемо знайти нові мішені для скринінгу ліків", – зазначила Катурія. "Ми можемо тестувати нові ліки або методи лікування на органоїдах і визначати, чи справді вони впливають на органоїди". Дослідники вважають, що ця технологія може трансформувати розуміння, діагностику та лікування таких станів, як хвороба Альцгеймера. Оскільки вчені вдосконалюють цю модель, вони можуть розкрити відповіді на найстійкіші загадки мозку, пропонуючи надію на нові терапевтичні підходи та глибше розуміння людського мозку.