Jak czytamy w Nature, chodzi przede wszystkim o postępy w badaniu chorób neurologicznych i psychiatrycznych, których nie da się wiernie odtworzyć na zwykłych modelach zwierzęcych. Eksperyment rozpoczął się od stworzenia specjalnie zmodyfikowanych myszy. Naukowcy sprawili, że ich mózgi nie rozwijały znacznej części kory mózgowej oraz hipokampu. W powstałym w ten sposób miejscu można było następnie umieścić organoidy, czyli trójwymiarowe skupiska ludzkich komórek nerwowych hodowanych z komórek macierzystych. Materiał wyjściowy stanowiły między innymi komórki skóry lub krwi, które przeprogramowano tak, aby mogły przekształcić się w komórki nerwowe.
Czytaj też: Naukowcy drukują neurony. Te komunikują się z mózgiem w genialnym eksperymencie
Po wszczepieniu do mózgów młodych myszy ludzka tkanka zaczęła intensywnie rosnąć. Po około trzech miesiącach odpowiadała za ponad 90 procent objętości tkanki korowej w obszarze przeznaczonym na przeszczep. Jednocześnie wytworzyła własne naczynia krwionośne, stała się aktywna elektrycznie i zaczęła łączyć się z resztą układu nerwowego myszy. Niektóre włókna nerwowe sięgały nawet rdzenia kręgowego.
Oczywiście to nie tak, że powstały myszy z ludzkimi mózgami. Zwierzęta nadal miały mysie narządy zmysłów, podkorowe struktury mózgu i pozostałą część pierwotnego układu nerwowego. Nietypowy był przede wszystkim fakt, że większość ich tkanki korowej pochodziła od człowieka. Naukowcy określili takie zwierzęta mianem myszy z obcą, ludzką tkanką kory mózgowej.
Sporą niespodzianką okazało się to, że w przeszczepionej tkance pojawiły się typy neuronów charakterystyczne dla ludzkiego i innych naczelnych mózgów. Badacze zaobserwowali między innymi komórki przypominające neurony von Economo, które są trudne do odtworzenia w laboratoryjnych organoidach. Nadal nie wiadomo dokładnie, dlaczego środowisko mysiego mózgu sprzyja ich powstawaniu. Jedną z możliwości jest to, iż rozwijające się neurony otrzymują tam sygnały, których nie można zapewnić w izolowanej hodowli laboratoryjnej.
Naukowcy sprawdzili również, jak obecność ludzkiej tkanki wpływa na zachowanie zwierząt. W jednym z testów myszy trafiały do labiryntu w kształcie litery Y, który pozwala badać pamięć roboczą. Myszy z przeszczepioną ludzką tkanką radziły sobie w tym zadaniu lepiej niż zwierzęta pozbawione większości własnej kory. Jest jednak za wcześnie, aby stwierdzić, iż ludzkie neurony bezpośrednio poprawiły zdolności poznawcze myszy.
Czytaj też: Naukowcy odtworzyli cały mózg muchy. Oczywiście, że ktoś go wsadził do gry
Głównym celem eksperymentu było bowiem uzyskanie lepszego modelu ludzkich chorób. Tego typu myszy mogą w przyszłości pomóc w badaniu epilepsji, autyzmu, schizofrenii, otępienia czołowo-skroniowego czy mózgowych konsekwencji niedotlenienia. Naukowcy będą mogli obserwować, jak ludzkie neurony rozwijają się w żywym organizmie i jak reagują na zmiany związane z konkretnymi chorobami. Nietrudno jednak odnieść wrażenie, że w przyszłości podobne eksperymenty mogą okazać się źródłem masy kontrowersji.
Źródło: Nature
