Фронтиры нейронаук. Сотни мини-брэйнов помогут понять аутизм

22 ноября 2019

Мы cовместно с порталом Indicator.Ru продолжаем рассказ о новостях нейронаук с конференции Society for Neuroscience 2019. Сегодняшнее исследование стоит на стыке новых технологий изучения мозга и попыток понять, что такое расстройства аутистического спектра: все больше и больше данных говорит в пользу того, что РАС – это симптомокомплекс, в разных случаях имеющий под собой разную подоплеку. Авторы из Института Хассмана по изучению аутизма в Балтиморе, штат Мэрилэнд, предложили для попыток разобраться в том, что такое аутизм, технологию мини-брейнов. В этом случае сначала у пациентов берутся клетки кожи (фибробласты), после чего они перепрограммируются в стволовые клетки, из которых получаются клетки-предшественники нейронов. Затем новые нейроны формируют органоиды мозга – так называемые мини-брейны, которые дальше можно изучать и на которых можно исследовать действие разных препаратов.

Обычно в случаях экспериментов с аутистами, получают по 5-6 органоидов, группа Майкла Нестора решила резко увеличить их число. Они взяли образцы кожи у шести пациентов с РАС, и получила по 96 органоидов от каждого пациента. Дальше органоиды пометили маркерами для тормозных и ингибиторных нейронов. И что же оказалось?

Предварительные данные говорят о том, что эти органоиды имеют дефицит одного из подтипов ингибиторных клеток, парвальбуминовых нейронов. Кроме того, есть указания о сигнальном дисбалансе в этих органоидах.

Исследователи также регистрировалиэлектрическую активность в органоидах, используя массивы крошечных электродов. Оказалось, что нейроны в двух из трех сотен аутистических органоидов, возбуждаются чаще, чем в трех контрольных популяциях органоидов, что означает, что органоиды от людей с РАС имеют слабые «тормоза».

Как отмечают авторы, использование большего количества органоидов позволяет увидеть более слабые эффекты РАС, чем те, которые можно изучить на единицах мини-брейнов.

Текст: Алексей Паевский

*M. DURENS¹, J. NESTOR¹, K. HEROLD^1,2, M. W. NESTOR^1,2;
¹Hussman Inst. For Autism, Baltimore, MD; ²Program in Mol. Med., Univ. of Maryland Sch. of Med., Baltimore, MD. Human induced pluripotent stem cell-derived 3D organoids combined with high-content screening reveal network-level phenotypes in a subset of individuals with idiopathic autism. Program No. 535.05. 2019 Neuroscience Meeting Planner. Chicago, IL: Society for Neuroscience, 2019. Online.