Первые эксперименты показали, что микрогравитация ускоряет развитие клеток мозга, не повреждая их структуру.
Международная группа исследователей отправила крошечные модели мозга на Международную космическую станцию (МКС). Органоиды выдержали месяц в условиях микрогравитации и сохранили жизнеспособность после возвращения на Землю. При этом анализ показал, что клетки в космосе созрели быстрее, чем в аналогичном эксперименте на Земле.
Органоиды обычно выращивают в богатой питательными веществами жидкой среде, которую необходимо регулярно менять, чтобы обеспечить клеткам питание и удалить отходы. Чтобы избежать сложной работы на МКС, ученые разработали метод выращивания уменьшенных органоидов в криопробирках — герметичных флаконах, обычно используемых для заморозки.
Схема эксперимента. Изображение: Davide Marotta et al., Stem Cells Translational Medicine
Исследователи создали скопления стволовых клеток, которые точно имитируют структуру мозговой ткани, включая корковые и дофаминергические нейроны, а также клетки микроглии. Органоиды подготовили в лабораториях на Земле и доставлены на МКС в специальном инкубаторе. Через месяц в условиях микрогравитации органоиды вернули на Землю.
Разница в развитии органоидов в лаборатории на Земле и на МКС. Изображение: Davide Marotta et al., Stem Cells Translational Medicine
Ученые сравнили паттерны экспрессии РНК клеток «путешественников» с органоидами, которые развивались в земных лабораториях. Удивительно, что в органоидах, выращенных на орбите, уровни генов, связанных со зрелостью, были выше, а связанных с пролиферацией — ниже. Это означает, что клетки в микрогравитации развивались быстрее и реплицировались меньше.
Я думаю, что в космосе эти органоиды больше похожи на мозг, потому что они не промываются целой кучей питательной среды или кислорода. Они очень независимы; они образуют что-то вроде мозгового кружка, микрокосма мозга.
Джин Лоринг, соавтор исследования
Этот эксперимент — первый в серии: в планах — изучение в условиях микрогравитации клеток, подверженных болезни Альцгеймера, и особенностей формирования связей между нейронами.
