Ученые не первый год для лучшего изучения работы органов как животных, так и человека, выращивают in vitro ("в пробиркe") их ткани или органоиды. Эти модельные формы позволяют также изучать ход заболеваний.
Во время естественного эмбриогенеза зрительные пузырьки – зачатки глаз – развиваются из промежуточного мозга посредством многоступенчатого процесса органогенеза.
Органоиды головного мозга размером не более горошины немецкие эмбриологи вырастили из активированных плюрипотентных стволовых клеток в условиях, которые симулируют обычные при развитии нормального головного мозга.
Как отмечают авторы, "примерно на 30 день ОМГ пытаются собрать зрительные пузырьки, которые постепенно развиваются в видимые структуры в течение 60 дней".
Другими словами, мини-мозги самопроизвольно постепенно развивают двусторонне симметричные зрительные пузырьки – без искусственно заданных центров передачи сигналов.
В них нашли примитивные эпителиальные и линзовидные клетки роговицы, пигментный эпителий сетчатки и клетки-предшественницы сетчатки. Более того, там были синапсин-1, миелинизированные кортикальные нейроны и микроглия.
Выяснилось, что аксоноподобные схемы и электрически активные нейронные сети в таких пузырьках генерировали нервный импульс – реагировали на свет.
Ученые проверили последнее и выяснили, что сила реакции на свет зависела от дозы излучения. То есть, свет в 200 000 миллилюксов генерировал более сильный нервный импульс, чем свет в 2000 миллилюксов.
Биологи воодушевлены: пишут, то такие ОМГ можно будет использовать, чтобы более предметно изучать развитие ретинопатий, наследственных болезней глаз и проверять на них действие медикаментов. Но пока что авторы пытаются развить такие ОМГ, которые "проживут" дольше двух месяцев.
Также ученые предполагают, что их работа – шаг к созданию персонализированных органоидов и тканей для трансплантации.