Учёные из Международного университета Флориды придумали уникальный метод лечения рака: они вырастили тысячи мини-опухолей в лаборатории и протестировали на них препараты перед лечением пациентов. Этот метод называется тестированием на чувствительность к лекарствам и он уже спас жизни нескольких детей.

Суть метода заключается в том, что у больных раком людей берут биопсию опухоли, а затем выращивают из неё сотни мини-копий в чашках Петри. После этого учёные при помощи роботизированного оборудования начинают испытывать на маленьких опухолях сотни противораковых лекарств или их комбинаций. Если в какой-то из чашек клетки опухоли прекратили размножаться, именно этот препарат выбирают в качестве терапии для живого пациента.

Подход значительно облегчает жизнь и врачам, и пациентам, поскольку обычно врачи выбирают самый распространённый препарат от конкретного типа рака на своё усмотрение. Фактически, онкологи перебирают лекарства, пока пациент не пойдёт на поправку, — как нетрудно догадаться, самому пациенту такой метод на пользу не идёт, поскольку он вызывает массу побочных эффектов. Кроме того, на подбор нужного препарата могут уйти драгоценные месяцы, а состояние онкологического больного всё это время будет ухудшаться.

В новом исследовании команда учёных провела тестирование с мини-опухолями на 21 больном ребёнке, и очень скоро благодаря этой методике шесть пациентов получили лечение. В итоге у пяти из них наблюдалась ремиссия рака, которая длилась в среднем в 8,5 раз дольше, чем после стандартной терапии. В дальнейшем исследователи планируют провести рандомизированное исследование, и если всё пройдёт успешно, врачи смогут с самого начала предсказывать, как конкретный пациент отреагирует на химиотерапию.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Впервые в мире учёные из больницы Грейт-Ормонд-Стрит в Лондоне вырастили мини-органы из стволовых клеток человека, взятых из околоплодной жидкости. Эти маленькие органы содержат полную биологическую информацию о ребёнке, а это означает, что впервые можно наблюдать за развитием человека на поздних сроках беременности.

Данные органоиды позволят исследователям изучить, как органы плода функционируют, чтобы предотвратить развитие серьёзных болезней. До сих пор органоиды получали только из стволовых клеток взрослых или из ткани плода прерванной беременности, поэтому взятие материала из околоплодных вод стало целым событием. В рамках эксперимента исследователи взяли живые клетки от 12 беременностей, при этом никак не трогая сам плод.

После этого их поместили в чашки Петри и вырастили органоиды размером с чечевицу, которые воспроизвели определённую ткань, в данном случае лёгких, почек и тонкого кишечника. Поскольку клетки были взяты у плодов с серьёзным заболеванием, при котором органы брюшной полости мешают развиваться лёгкому, органоиды также воспроизвели строение лёгких этих детей.

Исследователи сравнили органоиды, образовавшиеся как до, так и после лечения, и увидели, что мини-органы, созданные после лечения, вели себя как более здоровая лёгочная ткань. Это означает, что органоидный метод можно использовать для мониторинга эффективности лечения, никоим образом не трогая сам плод. Также этот подход позволит однажды превратить органоиды в зрелые ткани для имплантации младенцам после рождения, чтобы вылечить некоторые тяжёлые состояния вроде отсутствия части кишечника.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Нидерландские учёные совершили прорыв, вырастив первый в мире мини-мозг на основе настоящей ткани мозга человеческого эмбриона. Трёхмерные органы размером с рисовое зерно были выращены в лаборатории из абортированного плода, находившегося на сроке 15 недель.

До сих пор исследователи выращивали другие мини-органы из отдельных плюрипотентных стволовых клеток, поэтому команда была удивлена, обнаружив, что ткань мозга жизненно важна для выращивания этого органоида. Чтобы добиться такого революционного результата, сотрудники Центра детской онкологии разрезали ткань на небольшие кусочки и разложили по чашкам Петри, а затем поместили эти культуры на орбитальный шейкер.

В первые четыре-восемь недель сформировались трёхмерные структуры, которые продолжили расти, напоминая по внешнему виду ткань мозга. Этот процесс продолжался свыше восьми месяцев, и в итоге мини-мозг вырос до размера 1500 кубических сантиметров, после чего его рост замедлился. Поскольку изначально команда выращивала органоиды для борьбы с раком, она ввела в готовый мини-мозг раковый ген под названием TP53, используя передовую технологию редактирования генов CRISPR-Cas9.

Гену потребовалось три месяца, чтобы овладеть здоровыми клетками, и финальный результат даже превзошёл ожидания учёных. Модель полностью воспроизвела характеристики типовых раковых клеток, а это означает, что органоиды прекрасно подходят для изучения и поиска лекарства от рака мозга. Кроме того, готовые мини-мозги можно использовать, чтобы понять, как возникают заболевания нервного развития, такие как микроцефалия, во время формирования плода в утробе матери.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Учёные из Университета Индианы представили гибридный компьютер из электроники и подобия человеческого мозга, который они назвали Brainoware. Новая технология основана на крошечном органоиде, который вырастили из плюрипотентных стволовых клеток человека и поместили на печатную плату.

Этот биологически-электронный гибрид способен распознавать людей по голосу и делать прогнозы по сложной математической задаче. Изобретатели заявили, что их устройство имитирует работу человеческого мозга, при этом используя лишь часть мощности, необходимой обычным компьютерам. А ключевым является то, что органоид получает информацию из многоэлектродной матрицы, на которой он стоит.

Стволовые клетки для изобретения растили примерно месяц, и за это время они сформировали иммунные клетки и нейроны. Благодаря этому органоиды могут имитировать строение коры головного мозга человека, которая выполняет наиважнейшие функции, включая обучение и решение проблем.

В ходе эксперимента по распознаванию речи Brainoware попросили распознать голоса разных японских мужчин из 240 аудиоклипов. В первых тестах киборг был не очень точен, однако спустя пару дней тренировок его показатели улучшились до 78% точности. В другом тесте компьютеру поручили решить нелинейное математическое уравнение, и система добилась значительных успехов после нескольких циклов обучения.

Органоиды не могут думать и не являются разумными, однако они обладают естественной способностью образовывать новые связи. Таким образом они повторяют функции человеческого мозга, который умеет создавать новые нейронные связи и формировать тем самым воспоминания и опыт. Именно эта нейронная пластичность позволила киборгу быстро обучаться и улучшать свои навыки со временем.

Такие гибридные системы могут решать самые сложные проблемы, однако исследователи считают, что им нужно время, чтобы изучить возможности органического чипа. Какими бы невероятными ни казались достижения в области машинного обучения, искусственный интеллект действует слишком грубо в отличие от мозга, который решает проблемы с лёгкостью и элегантностью.

Однако команда отмечает, что, хотя органоидные чипы потребляют очень мало энергии, им требуются специфические системы жизнеобеспечения. Кроме того, в воздухе висит этический вопрос, поскольку до сих пор неясно, можно ли создавать живых киборгов из нервной ткани человека.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах