Человек, который вырастил глаза — Код НЛО | UFO code

Растущая нервная ткань и органы - фантастический сон. Мохеб Костанди познакомился с новаторским исследователем, который вырастил глаза и клетки мозга. Железнодорожная линия с материка Кобе - это чудо городского транспорта.

Человек, который вырастил глаза

Растущая нервная ткань и органы - фантастический сон. Мохеб Костанди познакомился с новаторским исследователем, который вырастил глаза и клетки мозга.

Железнодорожная линия с материка Кобе - это чудо городского транспорта. Открытая в 1981 году первая в Японии беспилотная, полностью автоматизированная поезд вытаскивает станцию Санномия, плавно направляясь по возвышенным дорожкам, которые стоят ненадолго над шумными улицами города внизу, через залив до острова Порт.

Остров и большая часть города были разрушены до основания в результате землетрясения в Великом Ханшине в 1995 году, в результате которого погибло более 5000 человек и было уничтожено более 100 000 зданий Кобе, и было построено заново в последующие годы. По мере того, как поезд продолжается, пейзаж заполняется небоскребами. Горы Рокки видны, угрожающе вырисовываются над городом, надутые дымом, вздымающимся из десятков узких дымоходов электроники, сталелитейных и судостроительных заводов.

Сегодня, а также в порту Кобе, искусственный остров содержит отели, медицинские центры, университеты, большой конференц-центр и магазин Ikea. Существуют также три финансируемые правительством научно-исследовательские институты RIKEN: Advanced Institute of Computational Science (который является домом для того, что было до 2011 года, самым быстрым суперкомпьютером в мире), Центром технологий жизнедеятельности и Центром биологии развития (CDB) ,

У входа в одну из лабораторий выцветший плакат в тонкой пластиковой рамке показывает экипаж Звездного пути, молодой капитан Кирк с гордостью сидит у руля. Под ним стоит знаменитый лозунг «Звездный путь»: «Смело идти туда, куда раньше никто не ходил».

На другой стороне двери ученые из Лаборатории органогенеза и нейрогенеза работают над тем, что на протяжении многих лет возбуждает воображение авторов научной фантастики. Они находятся на переднем крае появляющегося поля: восстановление тела путем выращивания тканей и органов из стволовых клеток. Они надеются разработать следующее поколение методов лечения для различных изнурительных заболеваний человека и разгадать тайны развития мозга.

⋅⋅⋅

Вскоре после оплодотворения эмбрион состоит из крошечной сферы идентичных неспецифических клеток, называемых плюрипотентными стволовыми клетками. Они обладают способностью оставаться в этом состоянии на неопределенное время, делясь на дочерние клетки, которые способны превращаться в любой тип клеток, обнаруженный во взрослом теле. Эти эмбриональные стволовые клетки дали надежду исследователям, пытающимся разработать методы лечения заболеваний, но тот факт, что их можно было получить только от эмбрионов человека, вызвал серьезные этические вопросы об их использовании.

Затем, в 2007 году, команда во главе с Синьей Яманакой из Киотского университета продемонстрировала, что клетки соединительной ткани от взрослых крыс могут быть сделаны, чтобы вернуться в плюрипотентное состояние, подобное стволовым клеткам, и перепрограммировать для формирования различных типов клеток. Другие продолжали показывать, что клетки, взятые из любого места в человеческом теле, могут быть аналогично перепрограммированы практически в любой другой тип клетки.

К 2008 году американские исследователи взяли клетки кожи у 82-летней женщины с амиотрофическим боковым склерозом (ALS, форма болезни моторных нейронов), помещали их в чашки Петри и перепрограммировали их для образования тех же моторных нейронов, которые были уничтожены болезнь. К 2010 году исследователи из Стэнфорда показали, что клетки соединительной ткани мыши могут быть перепрограммированы непосредственно в нейроны, минуя плюрипотентное состояние.

Эти достижения позволили создать новый, менее спорный способ получения эмбриональных стволовых клеток человека. Исследователи могли выращивать их в лаборатории и перепрограммировать их, как им хотелось бы, изучить молекулярные и клеточные механизмы заболеваний и проверить влияние недавно разработанных лекарств. Они также стали важной вехой в регенеративной медицине: первая успешная трансплантация органа, выращенного полностью из искусственных тканей.

Получателем был Андемарим Теклесенбет Бейен, 36-летний эритрейский человек, который учился на магистра в области геофизики в Исландском университете. Во время учебы у Бэйена был поставлен диагноз рака, а затем была разработана опухоль размером с мячик для гольфа, которая блокировала его дыхательную трубу. Сначала он отказался от революционного обращения, которое ему было предложено, но он согласился после консультации со своим врачом в Исландии и его семье.

Лечение требовало скоординированной деятельности трех команд, каждая в другой части мира. Во-первых, компьютерные томографические сканиро- вания ветровой трубки Бейена были отправлены исследователям в UCL. Они использовали сканирование для создания Y-образной стеклянной формы, которая была покрыта нанокомпозитным полимером с образованием пористого каркаса. Этот эшафот был отправлен в США и в Harvard Bioscience, который «посеял» эшафот с помощью стволовых клеток, взятых из костного мозга Бейена, затем инкубировал его в специально разработанном биореакторе в течение нескольких дней; Это позволило клеткам проникать в поры в эшафоте и дифференцироваться для образования соединительной ткани. Наконец, эшафот был отправлен в Каролинский институт в Стокгольме, где проходила 12-часовая операция по пересадке.

Паоло Маккиарини, хирург из Каролинского института, и его коллеги успешно пересадили первую полностью синтетическую трахею в июне 2011 года. Бейен оставался слабым и прикованным к постели в течение нескольких недель после процедуры, но в конце концов он оправился и окончил университет примерно через восемь месяцев.

Пересадки ветряных труб выполнялись до этого, но все были связаны с настоящими трахеи от доноров от человека, урезаны до хряща и заселены стволовыми клетками реципиентов. Поиск подходящего донора может занять несколько месяцев, поэтому использование искусственного леса значительно сокращает необходимое время. Для Бейне это было спасение жизни. (Он также преодолевает еще одно препятствие: потому что новая ветряная труба Бейне полностью синтетическая, его организм гораздо реже отвергает ее, поэтому ему не нужно принимать мощные иммуномодулирующие препараты, которые принимают другие пациенты-трансплантаты, чтобы это не происходило. )

Десятки тысяч людей во всем мире ожидают трансплантации органов, но нет достаточного количества органов для передвижения - в прошлом году более 5 600 человек были в очереди на пересадку почки в Великобритании, но только более 3000 получили их. Глобальный дефицит доноров подпитывает прибыльный и растущий черный рынок: почки, собранные у живых доноров, могут быть проданы более чем на 30 000 долларов и в скором времени превысят число убитых.

«Наша конечная цель - помочь устранить нехватку донорских органов, доступных для трансплантации, и разработать методы лечения заболеваний», - говорит Энтони Атала, директор Института регенеративной медицины Wake Forest в Северной Каролине, США. «Я предвижу, что поле развивается так, чтобы лечение постепенно развивалось для более широкого круга условий».

Атала и его коллеги использовали строительные леса для выращивания пузырей, уретры и совсем недавно вагины из собственных клеток пациентов и показали, что они остаются безопасными и эффективными в течение многих лет после трансплантации. «Сейчас мы проводим клиническое испытание, оценивающее безопасность мышечных клеток-предшественников для лечения недержания мочи у женщин, - говорит Атала, - и у нас есть целый ряд проектов, которые еще не находятся на пробной стадии, включая печать кожи Клеток на ожоговые раны и клеточные терапии при заболеваниях почек, кистозном фиброзе и гемофилии».

В Кобе в Лаборатории органогенеза и нейрогенеза растут ткани и органы, использующие совершенно иной подход, который не использует каркасы. Примечательно, что они обнаружили, что эмбриональные стволовые клетки могут организоваться в очень сложные трехмерные структуры, направляясь в правильном направлении.

Используя специально разработанную технику, команда уже уговорила эмбриональные стволовые клетки стать частичными гипофизарными железами и даже кусочками мозгов. Их наибольшим достижением на сегодняшний день является увеличение частичных эмбриональных глаз, в комплекте с сетчаткой, содержащей светочувствительные клетки, в надежде разработать новое лечение на основе стволовых клеток для различных заболеваний, которые вызывают слепоту

«Мы действительно не знаем, с чем это связано», - сказал мне Йошики Сасаи, тогдашний директор лаборатории и заместитель директора CDB. «Мы действительно находимся на последней границе, лицом к неизвестному миру».

⋅⋅⋅

В начале 1920-х годов эксперименты дали важные детали о самых ранних стадиях развития мозга.

В начале развития организма эмбрион подвергается процессу, называемому гаструлированием. Это сейсмическое событие резко изменяет ландшафт развития посредством серии массовых клеточных миграций, превращая растущий эмбрион из полой сферы идентичных клеток в твердую структуру, которая содержит три слоя, каждая из которых продолжает формировать различные части взрослого тела. Нервная система первоначально формируется как плоская полоска ткани на внешнем слое или эктодерма. Этот лист утолщается и расширяется, а затем в процессе, называемом нейруляцией, складывается сам по себе, образуя полую трубку, которая забирается с поверхности эмбриона и опускается ниже нее. Эта труба в конечном итоге станет головным и спинным мозгами, в то время как остальная часть эктодермы продолжает формировать кожу.

Ганс Спеманн, немецкий эмбриолог, начал исследовать эмбриональное развитие на рубеже 20-го века. Сэманн обрадовался созданию собственных микрохирургических инструментов и призвал своих учеников сделать то же самое. Используя тонкие петли, сделанные из прядей волос, вырванных из головы его дочери, он тщательно раздроблял эмбрионов земноводных на две части и обнаружил, что только половина, содержащая небольшой кусочек ткани, будет развиваться в головастик. Этот маленький кусочек предназначен для того, чтобы стать тем, что стало известно как организатор Спемана, структура, из которой начинаются все массовые миграции во время гаструляции - и, следовательно, образование вашего тела.

Сэманн также проводил эксперименты, в которых ткань из эмбрионов тритона или саламандры одного вида трансплантировалась в эмбрионы другого. Это позволило ему проследить конечную судьбу трансплантированной ткани, поскольку она выглядела иначе, чем у хозяина под микроскопом. Однажды Спеманн перенес ткань организатора с одного эмбриона на другой и обнаружил, что он может вызвать вторичную ось тела, в комплекте с совершенно сформированной второй нервной системой.

Когда Хильде Проесхолдт присоединилась к своей лаборатории в качестве аспиранта, Спэмэнн призвал ее расследовать этот вопрос дальше. Она сделала это, используя два вида тритонов с разными цветами кожи, и ее эксперименты подтвердили, что организатор Spemann может вызвать образование второй оси тела и нервной системы при трансплантации - эффективно создавая соединенных близнецов головастиков. Важно отметить, что вторая нервная система поступает из ткани хозяина, а не донора. Таким образом, организатор Spemann каким-то образом вызвал соседние клетки, чтобы сформировать нервную ткань.

После работы над диссертацией, Проэхольдт вышла замуж за Отто Мангольда, еще одного сотрудника лаборатории Сэммана. Вскоре после этого на кухне их берлинского дома взорвался газовый обогреватель, и она умерла от сильных ожогов. Когда ее результаты были опубликованы после ее смерти, эмбриологи предположили, что организатор Spemann выделяет белок, который вызывает образование нервной системы и скремблируется, чтобы идентифицировать его.

Поиск продолжался почти 70 лет. Затем, в начале 1990-х годов, две группы исследователей идентифицировали два разных белка: Фоллистатин и Ноггин - последний названный в честь британского сленгового термина «голова», которые секретируются организатором Spemann. К всеобщему удивлению, эти белки не индуцировали активность, но делали обратное: они косвенно воздействуют на «растормаживание», блокируя еще одну группу белков, которые обычно препятствуют превращению клеток эктодермы в незрелые нейроны и приводят их вместо этого к клеткам кожи. Чтобы стать нейроном, оказывается, это судьба эктодермы по умолчанию, если только Фоллистатин и Ноггин не ведут их иначе.

«Это было очень захватывающее время», - вспоминает Эндрю Ламсден, основатель и бывший директор Центра развития нейробиологии MRC в Лондоне. «Идея о том, что развитие идет путем блокирования определенных видов деятельности, а не расширения их, носит совершенно новый характер. Это был большой звонок для пробуждения, потому что все искали нервный индуктор со времен работы Спемана и Мангольда ».

Примерно в это же время Йошики Сасаи занял постдокторскую должность в лаборатории Эдварда Де Робертиса в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. В 1986 году он окончил медицинский факультет Киотского университета и заинтересовался развитием мозга во время резидентства во внутренней медицине. В течение нескольких месяцев после прибытия в Лос-Анджелес он изолировал ген хордина, который производит еще один белок с способностью индуцировать нервную ткань, и показал, что он работает, блокируя сигнал, который вызывает образование кожи.

С тех пор исследовательские группы по всему миру выявили еще много молекул и механизмов развития мозга. Теперь мы знаем много генов, участвующих в разделении развивающейся нервной системы и генерировании правильных видов нервных клеток в нужных местах; Кроме того, мы знаем многие гены, которые направляют миграцию молодых нейронов (а затем разветвленных волокон, которые они распространяют) на их надлежащие направления.

Эта совокупность знаний послужила основой работы Сасаи. То, что начиналось как стремление понять развитие мозга, непреднамеренно превратилось в потенциально полезный способ выращивания сложных тканей в лаборатории. Это, в свою очередь, может помочь разгадать некоторые из загадок морфогенеза - процесс, с помощью которого плоский лист ткани в конечном итоге превращается в полноразмерный мозг с сильно запутанной корой головного мозга.

⋅⋅⋅

Когда я прихожу в CDB в конце января, Sasai пользуется огромным спросом: его коллеги только что опубликовали крупное открытие стволовых клеток, в котором Сасаи сыграл небольшую роль. Несколько японских телевизионных новостных команд стоят между мной и моим собеседованием, все соперничают Для моего внимания.

За плакатом «Звездный путь» находится конференц-зал с большим столом и стоящей доской. Книги и научные журналы выстраивают две стены. За одной дверью находится офис Сасаи, и я наблюдаю, как сбегают и уходят два административных помощника. За другой дверью находится главная лаборатория, большая комната разделена на небольшие секции на полках, уложенных бутылками реагентов и лабораторных скамейках, заполненных центрифугами и коробками одноразовых наконечников пипетки и латексных перчаток. Я сажусь за стол и жду.

В коридоре есть несколько других комнат, все с аккуратно выровненными рядами тапочек, сидящих снаружи. В этих комнатах есть более специализированное оборудование. В одном - атомно-силовой микроскоп, оборудованный микроскопическими кантилеверами, которые Сасаи и его коллеги используют для измерения минимальных механических сил, участвующих в морфогенезе. В другом случае есть конфокальный инкубационный микроскоп с вращающимся диском, в котором команда может снимать ткани, выращенные в лаборатории, когда они прячутся и разворачиваются.

Выращивание этих сложных тканей намного сложнее, чем рост листы кожи или соединительной ткани. Сасаи и его коллеги разработали новый способ выращивания и поддержания эмбриональных стволовых клеток в трехмерной среде - суспендированной в питательной среде, которая питает их, вместо того, чтобы укладываться на поверхность чашки Петри. Они обнаружили, что эмбриональные стволовые клетки, выращенные таким образом, могут спонтанно организоваться, чтобы сформировать сложные ткани, которые составляют глаза, железы и ткань мозга.

Сасаи задумал этот метод в 2000 году, вернувшись в Киото и создав там свою собственную лабораторию. По мере развития его интереса к развитию мозга он и его коллеги разработали метод клеточной культуры для трансформации эмбриональных стволовых клеток мыши в разные типы нейронов. Их первые попытки включали выращивание клеток в чашках Петри вместе с клетками-фидерами, которые выделяют сигналы, необходимые для того, чтобы они вышли за пределы их эмбрионального состояния и дифференцировались в зрелые нейроны.

Однако этот метод не был особенно эффективным; Только небольшая часть стволовых клеток стала зрелыми нейронами. Сасаи подозревал, что это имеет какое-то отношение к надуманной среде, в которой поддерживались клетки. Чаша Петри использовалась во всем мире для выращивания бактерий и других клеток с 1887 года, но она плоская и мелкая, и развитие в реальной жизни происходит в трех измерениях. Сасаи рассуждал, что чашка Петри сдерживает стволовые клетки и препятствует их развитию механизмов развития, и он приступил к разработке «плавающей» системы клеточной культуры.

Он начал выращивать эмбриональные стволовые клетки мыши в 96-луночных планшетах, которые обычно используются для хранения небольших количеств жидкостей или образцов тканей. Вначале команде Сасаи было трудно собрать клетки. «Мы работали вместе с компанией, чтобы оптимизировать тарелки для этой цели», - сказал он мне скромно, опровергая сложный характер метода, который другие пытались освоить. Они также перестали использовать стандартную культуральную среду, в которой содержится коктейль различных факторов роста и сигнальных молекул (в том числе некоторых неизвестных), в пользу их собственных вымыслов.

Команда потратила пять лет на разработку техники. К 2005 году он был усовершенствован. Группы из около 3000 эмбриональных стволовых клеток собирались вместе при выращивании в этих условиях, образуя сферические структуры, называемые эмбриоидными подобными телу агрегатами. Поскольку клетки находятся в тесном контакте друг с другом, они могут общаться практически так же, как и в растущем эмбрионе. Более того, поскольку нервная ткань представляет собой состояние эктодермы по умолчанию, эмбриоидные тела быстро обогащаются незрелыми нейронами. Эмбриональные стволовые клетки, выращенные с помощью техники Сасая, могут поэтому создавать зрелые нейроны гораздо эффективнее, чем те, что выращены в чашках Петри. Команда показала, что этот метод также может быть использован для коаксиальных эмбриональных стволовых клеток, чтобы дифференцироваться в разные типы нейронов,

«В утробе матери эмбрион развивается в трех измерениях, - пояснил Сасаи, - поэтому эмбриональные стволовые клетки, выращенные с использованием нашего метода, более плавно развиваются». Освободившись от ограничений чашки Петри и накормив правильную комбинацию сигнальных молекул, Зародышевые телоподобные агрегаты проходят через движения развития.

Основываясь на своих первоначальных выводах, команда Сасаи также обнаружила, что эмбриональные стволовые клетки, выращенные таким образом, могут организоваться в слоистые структуры, похожие на кору головного мозга 15-дневной мыши. Кора состоит из шести различных слоев, каждая из которых содержит определенные типы клеток, расположенных определенным образом. Они формируются один за другим изнутри, так как последовательные волны молодых нейронов мигрируют через эмбриональный мозг на ранних стадиях развития. Эмбриональные стволовые клетки, выращенные в трехмерной культуре, могут перестроить себя, чтобы имитировать эти процессы, создавая слоистые ткани с правильными типами нейронов в правильных местах. Им удалось добиться чего-то, чего до сих пор не удавалось другим: рост мозга - или, по крайней мере, части одного - в лаборатории.

Когда Сасаи приехал на наше интервью, он был спокойным, сдержанным и, по-видимому, неявным хаосом СМИ в коридоре на улице. Когда он сел за стол рядом со мной, его помощник принес нам зеленый чай. Я спросил его о плакате «Звездный путь». Он не был большим поклонником, сказал он, но он счел это уместным, потому что он понятия не имел, где его работа над лабораторными органами может привести.

⋅⋅⋅

Мозговая ткань является наименее сложной структурой, созданной командой. Когда они выращены в несколько разных условиях, они имитируют другой сложный орган.

После нескольких дней роста суспендированной культуры клетки эктодермы Сасаи спонтанно меняют форму. Сначала они выступают наружу, затем слегка коллапсируются внутрь, образуя чашеобразную структуру, которая напоминает эмбриональный глаз и содержит незрелые клетки сетчатки. Когда эта ткань вырезана и культивируется отдельно в течение еще двух недель, она развивается дальше, образуя сетчатку с шестью слоями, которая напоминает глаз 8-дневной мыши.

Совсем недавно, в 2011 году, команда Сасаи сообщила, что они использовали свою систему клеточной культуры для выращивания частичных гипофизарных желез. Гипофиз часто называют «хозяином железом», потому что он контролирует выработку гормонов, которые затем контролируют другие железы. Сазайские лабораторные гипофизы формируются из взаимодействий между тканями из двух отдельных областей эмбриона; Их встреча заставляет часть эктодермы складываться в себя и отсоединяться, делая небольшой мешочек. Клетки внутри этого мешка продолжают изменяться, генерируя шесть различных типов нейронов, секретирующих гормоны, обнаруженные в зрелом гипофизе. Потребуется около трех недель, чтобы расти, и даже тогда это все еще неполно, но частично выраженные частичные железы Сасаи могут уже полностью восстановить продукцию гормона при пересадке на мышей, чьи гипофизы были удалены хирургическим путем.

То, что делает команда Сасаи, чтобы вырастить ткани, кажется обманчиво простым. Эмбриональные стволовые клетки собирают у мышей и помещают непосредственно в оптимизированные 96-луночные планшеты. Каждая лунка содержит приблизительно 0,3 мл специфической растительной среды - одну для ткани головного мозга, другую для ткани гипофиза и третью для эмбриональных глаз. Как только эти пластины переносятся в инкубатор, процесс начинается.

В конечном счете, команда стремится выращивать эти ткани в промышленных масштабах в терапевтических целях. «Одно прямое применение - терапия трансплантации клеток для пациентов с дефицитом гормона роста», - сказал Сасаи. Аналогично, ткани сетчатки, которые они выращивают, могут в конечном итоге привести к терапии для таких условий, как макулярная дегенерация и пигментный ретинит, которые приводят к слепоте. «Сейчас мы тестируем функциональность тканей, прививая их слепым животным».

Офтальмолог Робин Али из UCL и его коллеги уже пересадили незрелые клетки сетчатки от молодых мышей на частично слепых взрослых животных и недавно сообщили, что они могут восстановить некоторые зрительные функции. Сейчас они работают с Масаё Такахаси, другим коллегой Сасаи в CDK RIKEN, чтобы сделать то же самое с сетчаткой, выращенной с использованием метода 3D-культуры Сасаи. Такахаши также планирует пересадить сетчатки в обезьян. В прошлом году она объявила о проведении экспериментального исследования, чтобы проверить эффективность трансплантации клеток клеток сетчатки, индуцированных клетками-плюрипотентными клетками, у людей с макулярной дегенерацией, и недавно она начала привлекать участников.

⋅⋅⋅

Одно из самых ранних применений термина «регенеративная медицина» было в статье 1992 года футуристом здравоохранения Леландом Кайзером, в качестве подзаголовка к короткому разделу, в котором описывается «новая отрасль медицины ..., которая пытается изменить ход хронических заболеваний и ... регенерировать Усталые и неисправные системы органов ". Благодаря работе Сасаи и других, эта ветвь теперь, кажется, почтенная.

Однако не все убеждены. «Существует много шумихи о« создании мозгов », - говорит Ламсден. «Вы не можете построить мозг. Вы можете выращивать блоки ткани, которые содержат нейроны, но они не могут получить больше, чем горошек ».

«Проблема в том, что эти вещи зависят от размера, - говорит он. «Вы не можете вырастить большую массу ткани без кровоснабжения, поэтому клетка должна находиться в пределах примерно пяти диаметров клеток ближайшего капилляра, чтобы оставаться в живых». В результате размер тканей, выращенных в лабораторных условиях, строго ограничен До нескольких миллиметров. Маловероятно, что метод 3D-культуры Сасаи может быть распространен на все, что находится вне эмбриональных глаз и частичных гипофизар».

Другие ставят под сомнение стратегию пересадки лабораторных органов в пациентов. «Как аккуратный, как самоорганизующиеся мозги и глаза, я не думаю, что это терапия сама по себе», - говорит Крис Мейсон, профессор биообработки регенеративной медицины в UCL. «Зачем ждать, пока пациент ослепнет, прежде чем выполнить что-то такое важное? Мы должны вмешаться рано и как можно меньше. Если в вашем доме начинается пожар, вы немедленно его выпустите - вы не ждете, пока весь дом сгорит, а затем восстановится ».

Реальный потенциал регенеративной медицины, по словам Мейсона, заключается в способности расти клеток, полученных от пациентов. «Я думаю, что ценность в том, что мы можем лучше понимать болезни», - говорит он. «Вы могли бы сделать нейроны из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, взятых у пациентов с болезнью Паркинсона или моторного нейрона. Они дадут нам реальную возможность лучше понять процесс болезни и искать новые лекарства, которые либо устраняют болезнь, либо предотвращают ее ».

Однако, когда я встретил Сасая, он считал, что его метод в конечном итоге приведет к тому, что он менее скромно назвал терапией «следующего, следующего поколения». Он выразил надежду, что конкретные типы лабораторных нейронов могут быть использованы для разработки новых методов лечения, которые заменяют клетки, которые погибают при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона и моторных нейронов, или в результате инсульта или любого другого рода черепно-мозговой травмы.

⋅⋅⋅

5 августа 2014 года Йошики Сасаи был найден мертвым рядом с его лабораторией. Его смерть была очевидным самоубийством: трагическим результатом скандала вокруг открытия январских стволовых клеток, который был опубликован в Природе, и его возможной ретракции. «Научный мир потерял талантливого и целеустремленного исследователя, который заработал наше глубокое уважение к продвинутым исследованиям, которые он проводил на протяжении многих лет», - сказал Рюдзи Ноори, президент RIKEN, в заявлении о смерти Сасая. На момент написания доклада независимый комитет рекомендовал ликвидировать ЦББ.

Сасаи был освобожден от какой-либо причастности к неправомерному поведению, но его критиковали за то, что он не смог надлежащим образом контролировать работу и ответственность исследователя. Он помог создать центр в 2000 году, и работа его команды вывела его на карту как исследовательское учреждение мирового класса. Сообщается, что он чувствовал себя «глубоко стыдно» в связи с инцидентом, который охватил его институт и его самого.

Сидя со мной в зале заседаний в это дождливое январское утро, Сасаи признал проблемы, стоящие перед его исследованиями, но был определен и оптимистичен в отношении своего потенциала. «Сейчас мы пытаемся генерировать нейроны из эмбриональных стволовых клеток человека, - сказал он, - но эффективная замена по-прежнему технически сложна, и мы пытаемся контролировать поведение трансплантированных клеток с помощью оптической визуализации». Он предсказал, что его лабораторный рост Ткань сетчатки будет готова для тестирования у людей в течение пяти лет, и что замещающие органы, выращенные вне тела, будут обычным явлением в течение следующих десяти лет.

Тем не менее, по его словам, он все еще не мог объяснить, как клетки организуются в такие сложные ткани. «Удивительно видеть, что упорядоченные структуры появляются без каких-либо внешних сил или влияний», - сказал он мне, уподобляя его политике - своего рода сотовой демократии. На протяжении всего развития клетки действуют и влияют на поведение друг друга; Толкание и вытягивание, они толкаются в космос и конкурируют за ограниченный запас ресурсов, которые им нужно развивать.

«Самоорганизация означает, что все эти процессы демократически регулируются», - сказал он. «Весь процесс полностью управляется самим собой. Клетки знают, как сделать оптическую чашку или слоистую кору. Я не говорю им, что делать - они разговаривают друг с другом и решают сами ».

Сасаи считал, что самоорганизация возникает только из популяций определенного размера. «Такого рода вещи можно увидеть только в группах от примерно 1000 до 100 000 ячеек», - сказал он. «На этом уровне клетки могут быть непосредственно демократическими и не нуждаются в специальном губернаторе или президенте для их оркестровки. В деревне в несколько сотен человек, вероятно, могут собраться вместе и решить, что делать, но страна будет полным беспорядком без правительства ».

«Самоорганизация настолько таинственна, - продолжал он, сдержанное поведение, уступая место любопытному ребенку. «Мы все еще не можем объяснить, почему клетки собираются вместе, чтобы присмотреться. Должно быть больше принципов, которые мы до сих пор не понимаем. Это то, что делает меня полностью в страхе жизни ».

Об истории

Эта история была написана Мохебом Костанди. Он тренировался как нейробиолог развития и теперь работает внештатным автором. Его работа появилась в Nature, New Scientist, Science и Scientific American, среди других публикаций. Он также пишет блог Neurophilosophy, организованный Guardian, и его первая книга «50 идей человеческого мозга, которые вы действительно должны знать», была опубликована в 2013 году. Первоначально опубликовано на Mosaic.

Источник: pionic.org

Нравится
Не нравится
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!

Другие новости

Подводные НЛО

Как будто понимая свое превосходство, загадочный объект даже не пытался скрыться и крутился около военных

Лекарь из иного мира

Туманная фигура слегка покачнулась в дверях, и из её горящих глаз ударили в Бориса два луча света." Конец сентября 1991 года. Самое начало бабьего лета. Город Батайск Ростовской области. Семь часов вечера.

Авторизация

Поделиться ...