Органоиды мозга человека вживили в мозг живой крысы

Вопросы этики и морали не успевают за научно-техническим прогрессом — и они не должны быть сдерживающим фактором. Тем более если этика и мораль сдерживают научные исследования в важных областях, которые могут помочь разработать новые лекарства и спасти миллионы человеческих жизней. Так считают учёные, которые отказываются остановить исследования по интеграции мозга человека и крысы.

Четыре года назад группа австрийских учёных опубликовала научную статью с описанием технологии выращивания крошечных человеческих мозговых органоидов («мини-мозг» человека) из стволовых клеток внутри клеток мозга крысы в пробирке. Учёные доказали, что фрагменты человеческого мозга интегрируются с носителем. В 2016 году другая группа доказала, что человеческий мозг продолжает рост в этих условиях, то есть появляются новые нейроны. Совсем недавно учёным удалось вырастить в пробирке шесть слоёв коры головного мозга человека — области, которая отвечает за мышление, речь, суждения и другие продвинутые когнитивные функции (сентябрь 2017 года).

Дело в том, что такой уникальный «мини-мозг» человека в пробирке реагирует на многие раздражители в точности так, как настоящий полноценный человеческий мозг, вплоть до реакции на психоделические препараты. Другими словами, учёные получают уникальный и универсальный материал для испытания различных препаратов, изучения развития болезней и прочих исследований, которые затруднительно проводить на живых существах. Не говоря уже об изучении развития человеческого мозга: можно детально изучить, как в нём формируются нейронные связи, как отличается развитие в начальной стадии различных областей. Это настоящий прорыв в нейробиологии и фармакологии.

Схематичное описание системы культивирования мозговых органоидов

К сожалению, с последними достижениями в этой области наука вышла в ту область, где начинаются споры об этичности подобных исследований. Разумеется, всем учёным понятно, что органоид человеческого мозга в пробирке не способен к мыслительной деятельности, но тенденция налицо — этот органоид становится всё сложнее. Многие считают, что исследования в этой области стоит приостановить, а проблему обсудить с привлечением общественности. Однако формально такие исследования пока разрешены. Например, Национальные институты здравоохранения США (NIH) объявили мораторий на финансирование исследований, которые предусматривают выращивание стволовых клеток человека в эмбрионах позвоночных животных на ранней стадии развития, но этот мораторий не распространяется на имплантирование человеческих органоидов.

Сейчас дискуссии могут разгореться с новой силой, потому что на 11 ноября 2017 года состоится ежегодное собрание Американского общества нейронаук (Society for Neuroscience). Там запланировано выступление двух научных групп, которые собираются представить новые результаты по интеграции органоидов человеческого мозга в мозг живых крыс. Впервые подобные эксперименты проводятся не в пробирке, а на реальных живых существах.

По предварительной информации, результаты экспериментов действительно поразительные. Говорят, что 2-миллиметровые органоиды выжили в мозге живых крыс в течение длительного периода времени, в одном случае — два месяца, и даже подключались к сосудистой и нервной системам крысы, передавая кровь по сосудам, получая и отправляя нервные импульсы в мозг животного! Некоторые аксоны человеческого мозга проникли в мозг крысы на глубину до 1,5 мм и соединились с мозолистым телом, которое соединяет левое и правое полушария. Когда в глаз крысе светили, человеческие нейроны реагировали на свет, что указывает на функциональную интеграцию с мозгом крысы. Это по-настоящему беспрецедентные результаты, потому что ничего подобного учёные ещё не делали.

«Здесь мы выходим на совершенно новую территорию, — говорит Кристоф Кох (Christof Koch), президент Института Аллена науки о мозге в Сиэтле. — Наука развивается так быстро, что этика не успевает за ней».

Если раньше учёные спорили, что зародыш человеческого мозга в пробирке может в перспективе осознать своё существование, то с имплантацией этого зародыша в мозг крысы этические споры выходят на новый уровень. Здесь уже идёт речь о создании настоящих химер. В биологии химерами называют организмы, состоящие из генетически разнородных клеток.

Есть мнение, что внутри живого мозга позвоночного животного (крысы) человеческие органоиды могут развиваться быстрее, чем в пробирке, так что этическую проблему с возможным возникновением сознания нужно решать как можно быстрее. Хотя сейчас никакой проблемы нет, но это не значит, что она никогда не возникнет, говорят сторонники этического подхода. Смысл в том, чтобы обсудить последствия до реального возникновения проблемы, чтобы был шанс остановить исследования на каком-то этапе.

В последних экспериментах органоиды человеческого мозга вживляли в мозг взрослых крыс, чьё развитие уже остановилось. Учёные говорят, что сложно даже представить, какого уровня интеграции можно достичь, если имплантировать органоиды в мозг зародыша крысы.

Вопросы этики и морали не успевают за научно-техническим прогрессом — и они не должны быть сдерживающим фактором. Тем более если этика и мораль сдерживают научные исследования в важных областях, которые могут помочь разработать новые лекарства и спасти миллионы человеческих жизней. Так считают учёные, которые отказываются остановить исследования по интеграции мозга человека и крысы.

Четыре года назад группа австрийских учёных опубликовала научную статью с описанием технологии выращивания крошечных человеческих мозговых органоидов («мини-мозг» человека) из стволовых клеток внутри клеток мозга крысы в пробирке. Учёные доказали, что фрагменты человеческого мозга интегрируются с носителем. В 2016 году другая группа доказала, что человеческий мозг продолжает рост в этих условиях, то есть появляются новые нейроны. Совсем недавно учёным удалось вырастить в пробирке шесть слоёв коры головного мозга человека — области, которая отвечает за мышление, речь, суждения и другие продвинутые когнитивные функции (сентябрь 2017 года).

Дело в том, что такой уникальный «мини-мозг» человека в пробирке реагирует на многие раздражители в точности так, как настоящий полноценный человеческий мозг, вплоть до реакции на психоделические препараты. Другими словами, учёные получают уникальный и универсальный материал для испытания различных препаратов, изучения развития болезней и прочих исследований, которые затруднительно проводить на живых существах. Не говоря уже об изучении развития человеческого мозга: можно детально изучить, как в нём формируются нейронные связи, как отличается развитие в начальной стадии различных областей. Это настоящий прорыв в нейробиологии и фармакологии.

Схематичное описание системы культивирования мозговых органоидов

К сожалению, с последними достижениями в этой области наука вышла в ту область, где начинаются споры об этичности подобных исследований. Разумеется, всем учёным понятно, что органоид человеческого мозга в пробирке не способен к мыслительной деятельности, но тенденция налицо — этот органоид становится всё сложнее. Многие считают, что исследования в этой области стоит приостановить, а проблему обсудить с привлечением общественности. Однако формально такие исследования пока разрешены. Например, Национальные институты здравоохранения США (NIH) объявили мораторий на финансирование исследований, которые предусматривают выращивание стволовых клеток человека в эмбрионах позвоночных животных на ранней стадии развития, но этот мораторий не распространяется на имплантирование человеческих органоидов.

Сейчас дискуссии могут разгореться с новой силой, потому что на 11 ноября 2017 года состоится ежегодное собрание Американского общества нейронаук (Society for Neuroscience). Там запланировано выступление двух научных групп, которые собираются представить новые результаты по интеграции органоидов человеческого мозга в мозг живых крыс. Впервые подобные эксперименты проводятся не в пробирке, а на реальных живых существах.

По предварительной информации, результаты экспериментов действительно поразительные. Говорят, что 2-миллиметровые органоиды выжили в мозге живых крыс в течение длительного периода времени, в одном случае — два месяца, и даже подключались к сосудистой и нервной системам крысы, передавая кровь по сосудам, получая и отправляя нервные импульсы в мозг животного! Некоторые аксоны человеческого мозга проникли в мозг крысы на глубину до 1,5 мм и соединились с мозолистым телом, которое соединяет левое и правое полушария. Когда в глаз крысе светили, человеческие нейроны реагировали на свет, что указывает на функциональную интеграцию с мозгом крысы. Это по-настоящему беспрецедентные результаты, потому что ничего подобного учёные ещё не делали.

«Здесь мы выходим на совершенно новую территорию, — говорит Кристоф Кох (Christof Koch), президент Института Аллена науки о мозге в Сиэтле. — Наука развивается так быстро, что этика не успевает за ней».

Если раньше учёные спорили, что зародыш человеческого мозга в пробирке может в перспективе осознать своё существование, то с имплантацией этого зародыша в мозг крысы этические споры выходят на новый уровень. Здесь уже идёт речь о создании настоящих химер. В биологии химерами называют организмы, состоящие из генетически разнородных клеток.

Есть мнение, что внутри живого мозга позвоночного животного (крысы) человеческие органоиды могут развиваться быстрее, чем в пробирке, так что этическую проблему с возможным возникновением сознания нужно решать как можно быстрее. Хотя сейчас никакой проблемы нет, но это не значит, что она никогда не возникнет, говорят сторонники этического подхода. Смысл в том, чтобы обсудить последствия до реального возникновения проблемы, чтобы был шанс остановить исследования на каком-то этапе.

В последних экспериментах органоиды человеческого мозга вживляли в мозг взрослых крыс, чьё развитие уже остановилось. Учёные говорят, что сложно даже представить, какого уровня интеграции можно достичь, если имплантировать органоиды в мозг зародыша крысы.