Как подружить гены в клетках. Коктейль молодости, светящиеся котики, напечатанные органы и другие прелести науки

Исследователи возлагают надежду на экспериментальную технологию стволовых клеток: использовать генетический материал носорога, чтобы создать новые половые клетки, а потом пересадить зародыш близкородственному виду [24].

Но тут есть одно «но»: даже при успехе такого эксперимента дальнейшее воспроизведение вида упирается в отсутствие генетического разнообразия, что может привести к дефектам и наследственным заболеваниям.

Восстановить спинной мозг и вырастить головной

Травма спинного мозга может привести к полному параличу тела и конечностей, сделать человека инвалидом. Самостоятельная репарация нервных клеток организмом невозможна, но ученые из Йельского медицинского университета и университета Саппоро в Японии смогли восстановить структуру спинного мозга с помощью инъекций стволовых клеток самого пациента внутривенно [25].

Сообщается, что более чем в половине случаев удавалось успешно излечить людей: восстановились некоторые двигательные функции, чувствительность кожи, а главное – никаких серьезных побочных эффектов. До терапии стволовыми клетками все пациенты находились под наблюдением без явного улучшения состояния.

Джеффри Д. Кочиш, профессор нейробиологии, говорит о том, что идея восстановления поврежденной структуры мозга может помочь и пациентам с инсультом. Раньше это были только теории, сейчас уже все намного ближе к практике, но до массовых применений должно пройти еще очень много испытаний и лет.

Трудность лечения нейродегенеративных заболеваний головного мозга заключается в его обособленности от организма гематоэнцефалическим барьером, который не дает поступать лекарствам направленно.

Команда исследователей из Кореи создала мини-роботов из стволовых клеток, которые способны проникать внутрь и управляться магнитным полем [26]! При инъекции через нос удается обходить гематоэнцефалический барьер: так почему же не создать умное лекарство, которое будет действовать суперизбирательно?

Ученые взяли стволовые клетки человека и снабдили их частичками оксида железа, чтобы с помощью магнитного поля направлять их перемещения. Попав в нужную часть мозга, стволовые клетки могут дифференцироваться в нейроны и клетки глии, помогая лечить многие заболевания и восстанавливать архитектуру коры.

Метод опробовали на лабораторных животных. По словам корейских биологов, новая технология гораздо менее инвазивна, чем хирургия и другие способы введения лекарств в мозг.

А что если повреждения мозга настолько серьезные, что требуется новый мозг? Можно ли его вырастить?

Звучит очень футуристично, но предпосылки для этого имеются. Чтобы развился человеческий мозг, требуется много условий: необходимые стволовые клетки и клетки-предшественники должны находиться в одном месте и получать друг от друга сигналы. Они собираются в отдельные области мозга и имитируют специфические процессы в реальных органах. Впервые успешно получить органоид смогли еще в 2013 году в Австрии. А вот в 2021-м американским ученым удалось вырастить органоиды мозга, в которых наблюдается подобие волн электрической активности, как в живом органе [27]! Кроме того, при изучении органоидов, выращенных с использованием клеток, взятых у пациентов с синдромом Ретта, исследователи наблюдали такие закономерности электрической активности, которые обычно видят у самих пациентов.

Ученые считают, что это исследование послужит ступенькой к лучшему пониманию заболеваний головного мозга.

Синдром Ретта – наследственное заболевание, распространенное среди девочек и относящееся к формам умственной отсталости. Также для него характерны стереотипные движения и эпилепсия.

Идея использовать стволовые клетки в борьбе с облысением не раз обсуждалась учеными, но основатель стартапа dNovo Эрнесто Лухан, окончивший Стенфордский университет, смог доказать реальную возможность этого в своем недавнем эксперименте. Команда исследователей под его руководством прислала в MIT Technology Review удивительное фото крысы, у которой везде отсутствовал волосяной покров, кроме одного бока: на нем виднелся пучок человеческих волос [28].