В Сибири ученые вырастили искусственный мозг

Специалисты Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЦИГ СО РАН) добились значительного прорыва, вырастив органоиды, точно воспроизводящие структуру человеческого мозга. Это открывает новые горизонты для исследования генетических основ умственной отсталости, сообщается на сайте организации.

Ученые обнаружили связь между некоторыми генетическими мутациями, в частности в гене CNTN6, и сбоями в нейрогенезе на ранних этапах развития плода, что и приводит к подобным нарушениям развития. Исследование сосредоточено на особых участках генома — HAR-элементах, которые, как выяснилось, играют ключевую роль в эволюции мозга человека, способствуя развитию речи и абстрактного мышления. Отмечается, что эти участки генома претерпели значительные изменения именно у человека, в отличие от других позвоночных, где они оставались неизменными на протяжении эволюции. В контексте гена CNTN6 было установлено наличие двух HAR-элементов, играющих важную роль в процессах нейрогенеза.

Примечательно, что для изучения функций этих элементов, ученые ИЦИГ СО РАН удалили из генома клеток участки, содержащие HAR, и на основе модифицированных клеток вырастили 3D-органоиды мозга. Эксперименты показали, что исключение данных энхансеров приводит к заметным нарушениям в развитии тканей, что подтверждает их критическую роль. Под руководством Татьяны Шнайдер исследовательская группа планирует дальнейшее детальное изучение влияния каждого из этих элементов на нейрогенез.

Этот проект не только способствует глубокому пониманию механизмов развития сложных заболеваний, но и открывает путь к разработке методов лечения таких состояний, как энхансеропатия и заболевания, связанные с вариацией числа копий генов. Инициатива поддержана грантом Российского научного фонда и предоставляет исследователям возможность значительно продвинуться в изучении влияния генетических мутаций на развитие человеческого мозга.