Emberi agyszövettel élő egereket hoztak létre a Stanford kutatói
Olyan egereket hoztak létre a Stanford Egyetemen, amelyek agykérgének több mint 90 százaléka emberi eredetű szövet. A szeptember 16-án a Nature-ben bemutatott kísérlet során a kutatók először génmódosítással megakadályozták, hogy az állatok saját agykérge és hippokampusza kifejlődjön, majd a felszabaduló helyre laboratóriumban növesztett emberi agyi organoidokat ültettek. A kutatók xenokortikális, vagyis idegen kérgű egereknek nevezik őket, de a kutatás vezetője a további kísérletezésben éles határvonalat húz: szerinte főemlősökön ilyesmit nem szabad kipróbálni.
Sergiu Pașca laboratóriuma évek óta dolgozik agyi organoidokon, vagyis őssejtekből növesztett, borsószemnyi, önszerveződő idegszövet-darabkákon. Egy 2022-es kísérletükben ezeket újszülött patkányok agyába ültették, ám ott a patkány gyorsabban érő idegsejtjei versengtek a lassabban fejlődő emberi sejtekkel a helyért. A mostani megoldás radikálisabb: a kutatók olyan egértörzset állítottak elő, amelyben az agykéreg és a hippokampusz kiindulási sejtjei eleve nem jönnek létre. Az így módosított egerek felnőttkori kérgi szövetállománya a normálisnak mindössze két százaléka – a helyén nagy, folyadékkal telt üreg marad.
Meglepő módon ezek az egerek elsőre alig különböztek társaiktól: mozogtak, cincogtak, csak valamivel óvatosabban jártak, és a memóriájuk hagyott ki – a labirintustesztben nem emlékeztek, melyik ágat járták már be. A kétnapos állatok agyüregébe ezután nagyjából százezer sejtből álló emberi organoidokat műtöttek be, és három hónappal később a kérgi szövet több mint 90 százaléka már emberi eredetű volt. Az így kezelt egerek a memóriateszten a véletlennél jobban teljesítettek, vagyis az emberi szövet valóban szerepet játszott az állatok kognitív működésében. Az emberi idegsejtek nyúlványai messzire elértek, egészen a nyaki gerincvelőig, a szövetben pedig megjelent az úgynevezett von Economo-neuron is, egy olyan ritka sejttípus, amelyet korábban csak halál utáni agymintákban láttak.
A modell gyakorlati haszna leginkább a születés előtti és születés körüli agykárosodások kutatásában mutatkozhat meg. Egy demonstrációs kísérletben öt óra oxigénhiány súlyosan károsította az emberi eredetű szövetet, és az állatok járása, egyensúlya megromlott, miközben a hagyományos egereken ugyanez nem hagyott nyomot. Ez a különbség a cerebrális parézis mechanizmusait segíthet feltárni. A csapat a skizofrénia, az epilepszia és a súlyos autizmus vizsgálatában is használná a módszert, méghozzá konkrét betegek saját sejtjeiből növesztett szövettel.
Pașca ugyanakkor maga hívja fel a figyelmet a kockázatokra. Szerinte a mostani egereknél nem kell emberi tudatosságtól tartani, mert az állatok agya kicsi, és az evolúciós távolság ember és egér között óriási. Épp ezért tartja elfogadhatatlannak, hogy a kísérletet fejlettebb fajokon ismételjék meg: egy agykéreg nélkülire módosított majomba ültetett emberi szövet már elmoshatná az ember és az állat közötti kognitív határt. „Ezt egy főemlősön elvégezni számomra teljesen egyértelmű vörös vonal” – fogalmazott.
Kapcsolódó cikkek:
A magzatvízen keresztül ültettek emberi sejteket egerekbe, ami megkönnyítheti az ember-állat kimérák létrehozását
Jobban túlélnek az emberi bél-, máj- és agysejtek az egerekben, ha nem közvetlenül az embrióba juttatják, hanem laborban organoidokká növesztik, és a magzatvízhez adják őket.
A Mátrix esti mese ahhoz az emberi agysejtekkel működő számítógéphez képest, amin Fred Jordan dolgozik
„A mesterséges intelligencia szimulációjához olyan szervert tervezünk építeni, ami egy száz méter hosszú, száz méter széles és tíz centiméter vastag agyszövetfarm, több millió elektródával” – mondta a Qubit kérdésére a svájci FinalSpark alapítója. Hamarosan eljöhet az idő, amikor emberi agyi organoidok szolgálják ki az AI igényeit.
Egy svájci cég 16 emberi miniagy összekapcsolásával hozott létre bioszámítógépet
Az őssejtekből növesztett agyszövetekre épülő bioprocesszor a kutatók szerint akár egymilliószor kevesebb energia használatával végezhet el feladatokat, mint a mai digitális processzorok.