Биологи впервые смогли сохранять и изучать лабораторные мини-копии человеческого мозга на протяжении семи лет — это абсолютный рекорд для подобных культур. Оказалось, что даже вне организма клетки продолжают «взрослеть» по естественному сценарию и хранят молекулярную память о своем возрасте, что открывает новые перспективы для нейробиологии.
Группа исследователей опубликовала результаты наблюдения за мозговыми органоидами, которые побили все предыдущие рекорды по продолжительности жизни в чашке Петри. Если стандартные эксперименты с такими культурами длятся всего несколько месяцев, а прежний максимум составлял 694 дня, то новые образцы достигли семилетнего рубежа. Сами органоиды — это крошечные скопления клеток коры головного мозга, размером не больше горошины перца, которые получают из стволовых клеток и выращивают в лабораторных условиях.
Ученые провели детальный молекулярный анализ пятилетних культур, хотя отдельные экземпляры в инкубаторах благополучно существуют уже около семи лет. Выяснилось, что с течением времени в клетках закономерно меняются активность генов и эпигенетические маркеры. Эти изменения удивительным образом повторяют те, что происходят в натуральном человеческом мозге по мере старения. Иными словами, биологические часы органоидов продолжали тикать даже после изъятия из организма, отсчитывая пройденные этапы развития, пишут в журнале Nature.
Особый интерес вызвал эксперимент по совместному выращиванию молодых и зрелых клеточных культур. Когда исследователи смешали их, старые клетки не «омолодились» и не начали цикл заново, а сразу включились в формирование структур, соответствующих их фактическому возрасту. Авторы работы объясняют это явление способностью клеток сохранять след уже завершенных стадий роста — своего рода клеточную память, которая определяет их дальнейшее поведение независимо от внешней среды.
Важно подчеркнуть, что речь здесь идет не о сознании, воспоминаниях или мышлении: «прошлое» органоидов зафиксировано исключительно на молекулярном уровне. Тем не менее, подобная долгоживущая модель дает нейробиологам уникальный инструмент для наблюдения за длительным созреванием мозговой ткани и изучения процессов, которые ранее были практически недоступны для лабораторного контроля. Это может пролить свет на возрастные изменения нервной системы и механизмы, лежащие в основе ряда неврологических заболеваний.
Ранее сообщалось о том, что ученые РАН создали сорбенты для извлечения редкоземельных элементов. Физики МФТИ нашли материал для сверхбыстрого квантового интернета.