Во всем мире неврологические расстройства являются ведущей причиной инвалидности. Среди возрастных расстройств устойчиво лидирует болезнь Паркинсона — распространенное нейродегенеративное заболевание, вызываемое гибелью нейронов в головном мозге.

Предыдущие исследования на мышах оказались, скорее, провальными, поэтому для изучения тяжелой болезни ученые вырастили настоящие мозги.

Крошечные мозги, имитирующие основные патологические признаки болезни Паркинсона, были созданы впервые в мире. Первооткрывателями этой технологии стали ученые из Сингапурского института генома.

Как пояснила команда, решение создать настоящие мини-мозги было принято не случайно. Раньше исследователи пытались воссоздать модель развития заболевания на мышах. Однако эксперимент не увенчался успехом, потому что животные не демонстрируют избирательную потерю нейронов, производящих дофамин, — причину возникновения болезни Паркинсона.

У актёра Майкла Джея Фокса, известного по роли в фильме «Назад в будущее», рано развилась болезнь Паркинсона.

© BBC

Кроме проблемы с дофамином, в мышиных организмах не развиваются характерные скопления белков под названием «тельца Леви», которые также являются одним из признаков особой формы деменции.

Из-за неудачи с мышами команда решила воссоздать настоящий человеческий мозг в микроформате, который будет обладать необходимыми для изучения свойствами.

Чтобы создать такие органоиды размером с горошину, ученые провели серию сложных манипуляций с ДНК стволовых клеток. Выращенные образцы представляют собой трехмерные многоклеточные конструкции ткани, имитирующие средний мозг человека.

Мини-мозги демонстрируют как тельца Леви, так и прогрессирующую потерю нейронов, продуцирующих дофамин. Более того, одна из органоидных моделей несет в себе мутацию в гене GBA, которая повышает риск развития болезни Паркинсона в шесть раз.

Присутствие включений, подобных тельцам Леви (LBLI), в органоидах.

© Сингапурский институт генома

Это первый эксперимент, где воссозданы отличительные черты болезни Паркинсона, которые мы видим только у людей. Мы создали новую модель рассматриваемой патологии, которая позволит нам отслеживать, как развивается болезнь, и понять, как ее можно замедлить или остановить, — сказал старший соавтор программы Хюнсу Шон Дже.

Ученые подчеркнули, что основная цель их программы — продлить годы здоровой жизни для стареющего населения мира, чьи физические и когнитивные способности часто снижаются из-за нейродегенеративных расстройств.

Открытие облегчит тестирование лекарств от болезни Паркинсона и деменции с тельцами Леви, а также поможет понять, как предотвратить развитие инвалидности у людей с мутацией в гене GBA.