Биоинженеры вырастили мини-мозг и заразили его вирусом Зика
Биоинженеры из Университета Джонса Хопкинса (США) решили с помощью мозга, напечатанного на 3D биопринтере, выяснить, каким же образом вирус Зика вызывает тяжелое поражение головного мозга у плода – микрофцефалию.
Микроцефалия, как можно догадаться из названия, заболевание при котором размеры мозга меньше нормы. На анатомическом уровне у таких больных недоразвиты все отделы мозга. Это приводит к серьезным психическим, эмоциональным и интеллектуальным нарушениям.
Напомним, что в феврале нынешнего года произошла вспышка заболевания вирусом Зика в Латинской Америке, тогда ВОЗ охарактеризовала эту ситуацию как чрезвычайную.
Связь между вирусом Зика и микроцефалией была обнаружена не так давно. Предположения, что именно заражение вирусом является причиной серьезного порока, уже высказывались, но эксперты не считали достаточными имевшиеся доказательства.
Ученые из Университета Джонса Хопкинса решили выяснить в деталях, как же происходит заражение.
Для начала они получили из индуцированных плюрипотнентных человеческих стволовых клеток нейральные. А потом приступили к одной из самых удивительных частей эксперимента – они загрузили эти клетки в 3D биопринтер и напечатали из них настоящий крошечный мозг. А затем внедрили в этот мозг вирус Зика.
«Мы работали на протяжении трех лет, чтобы создать такую модель. Мы очень надеемся, что она поможет нам лучше понимать, как вирус Зика действует на мозг. Теперь мы понимаем, что вирус Зика вызывает микроцефалию из-за того, что атакует, в первую очередь, нейральные клетки-предшественники», - говорит ведущий автор исследования профессор Гоу-ли-Мин (Guo-li Ming).
Важно, добавляют ученые, что их модель позволяет выяснить, как инфицирование происходит на разных стадиях развития плода, т.е. на разных сроках беременности.
«Как выяснилось, если инфицирование происходит на самых ранних сроках, то в основном поражаются предшественники нейральных клеток, и тогда последствия оказываются очень серьезными: мозг просто перестает развиваться. Если инфицирование произошло позже, например, в третьем триместре беременности, то поражаются не только нейральные клетки-предшественники, но и еще и зрелые нейроны. Поэтому рост мозга приостанавливается, заметно истончается кора», - говорит Гоу-ли-Мин.
Сейчас ученые планируют протестировать ряд лекарств, одобренных FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, США), и выяснить, что, возможно, какие-то препараты смогут остановить губительное воздействие вируса Зика на мозг плода.
Пока же о своих результатах авторы сообщают в свежем выпуске журнала Cell.