Технологія, що врятує мільйони: вчені навчилися вирощувати нові нейрони мозку

Людський організм володіє унікальною здатністю самозцілюватися. До прикладу, якщо ми поріжемо шкіру або зламаємо кістку, то клітини у цій ділянці почнуть активно відтворюватися, щоб усунути пошкодження. Та, на жаль, нейрони в нашому мозку не здатні з такою ж легкістю регенерувати. Тому їх руйнування або частково відновлюються, або ж ділянка залишається пошкодженою назавжди. Проте, дослідники схоже знайшли спосіб, як замінити мертві нейрони на нові. 

Справжній прорив у науці вдалося здійснити вченим з Університету Кюсю, Японія. Їх праця була оприлюднена в авторитетному журналі PNAS, пише New Atlas.

Нейрони мозку можна відтворювати за допомогою клітин-трансформерів — деталі

У науковій праці зазначено, що дослідникам вдалося перетворити первинні імунні клітини центральної нервової системи — мікроглії на нейрони. Трансформовані мікроглії з легкістю замінили пошкоджені нейрони, відновивши постраждалі частини мозку. 

"Мікроглія у великій кількості знаходиться саме в тому місці, де вона нам потрібна, тому вона є ідеальною мішенню для перетворення", — сказав провідний автор дослідження Такаші Ірі.

Які хвороби можна вилікувати за допомогою нової технології

Вчені сподіваються, що їх фундаментальна робота в майбутньому буде допомагати людям, які пережили інсульт, або мають інші цереброваскулярні захворювання (ураження судин мозкового кровообігу, що призводить до ураження або гибелі нейронів, викликаючи характерні фізичні та розумові порушення). 

Варто зазначити, що за даними ВООЗ, інсульт є справжньою епідемією XXI століття. Ця хвороба одна з найпоширеніших причин смерті та основна причина втрати працездатності серед дорослого населення у світі. 

Якщо нова технологія доведе свою ефективність та буде впроваджена у медицині, то люди, які втратили працездатність через інсульт, зможуть отримати другий шанс на повноцінне життя. 

Не виключено, що у майбутньому подібним чином можна буде лікувати й інші хвороби, що руйнують нейрони мозку. 

Як проводилося дослідження 

Щоб досягти подібних результатів, вченим довелося проводити досліди на лабораторних мишах. Дослідники викликали інсульт у мишей, тимчасово блокуючи праву середню мозкову артерію, головну кровоносну судину в мозку, яка зазвичай асоціюється з інсультом у людей.

Через тиждень у мишей спостерігалися труднощі з руховою функцією та помітна втрата нейронів у смугастому тілі, ділянці мозку, яка бере участь у прийнятті рішень, плануванні дій і контролі моторики.

Далі фахівці використовували лентивірус — підклас ретровірусу, який використовується як вірусний вектор – для вставки ДНК у клітини мікроглії в місці пошкодження інсульту.

ДНК містила інструкції для виробництва так званого NeuroD1, білка, який стимулює перетворення мікроглії на нейрони. Впродовж наступних тижнів клітини перетворилися на нейрони.

Покращення рухової функції у мишей спостерігалося вже через три тижні після введення ДНК. До восьми тижнів щойно індуковані нейрони успішно інтегрувалися в схему мозку.

Щоб переконатися, що спрацював саме NeuroD1, дослідники видалили нові нейрони. Після чого рухові функції знову були втрачені, підтверджуючи, що нові нейрони безпосередньо сприяли одужанню мишей.

Вчені наочно продемонстрували, як відновлюється мозок миші самостійно (Control) та як допомагають утворюватися нейронам мікроглії-трансформери (NeuroD1). 

Вдосконалення технології та дослідження на людях — що планують вчені

Науковці зазначають, оскільки лікування застосовувалося до мишей у гострій фазі після інсульту, коли мікроглія мігрувала до місця пошкодження, у планах перевірити, чи зможуть вони відновити функції мозку мишей на більш пізній стадії.

Також подальшим кроком буде перевірити, чи можна досягти таких же результатів, використовуючи клітини людського мозку. Крім цього, дослідники мають переконатися, що цей метод є безпечним для людей. 

Якщо дослідження виправдають усі сподівання, то люди з цереброваскулярними захворюваннями зможуть повернутися до повноцінного життя. 

Раніше ми писали, що відкладання будильника може підвищити когнітивні здібності мозку. 

Також ми розповідали, що науковці з Оксфорду вперше надрукували нервові клітини на 3D-принтері.