У химерных мышей выросли функциональные человеческие нейроны

Американским исследователям удалось вырастить из стволовых клеток функционирующие дофаминергические человеческие нейроны в мозге мышей. Однако эффективность интеграции этих клеток в мышиную нервную ткань была низкой. Отчет о работе опубликован в журнале Stem Cell Reports.

Выращивание человеческих тканей и органов в организме животных представляет большой интерес для моделирования заболеваний, регенеративной медицины и трансплантологии. Принципы этой технологии — она называется комплементацией бластоцисты — разработаны относительно давно. Для этого в половых клетках животного выключают гены, отвечающие за развитие заданного органа, получают из них эмбрион и на освободившееся место подсаживают эмбриональные стволовые клетки другого вида, в частности человека. Тем не менее практическая реализация этого процесса несет множество сложностей, преодолеть которые пока удавалось лишь в отдельных случаях и только у очень близких видов, например, мыши и крысы (подробно об этом рассказано в материале «О свиньях и людях»).

Для создания необходимой ниши в развитии нервной системы сотрудники Университета Джонса Хопкинса под руководством Теда Доусона (Ted Dawson) отключили в мышиных половых клетках гомеобокс-содержащий ген En1. Кодируемый им белок Engrailed 1 (En1) критически необходим для формирования среднего и ромбовидного мозга, а также зачатков конечностей, но не коры мозга. Кроме того, без него не выживают дофаминергические нейроны.

В 3,5 дневные бластоцисты, полученные из En1+/--половых клеток, ввели подготовленные по протоколу RSeT и снабженные генами флуоресцентных белков человеческие эмбриональные стволовые клетки линий RUES, после чего перенесли их псевдобеременным самкам мышей для вынашивания. Проточная цитометрия RUES1-GFP En1+/+, En1+/- и En1-/- эмбрионов, а также обычных мышиных на том же сроке для контроля, выявила небольшой процент GFP+ клеток во всех эмбрионах, в которые вводили человеческие стволовые клетки; больше всего их было в En1-/- эмбрионах. Мозг единственной RUES1-dsRed En1-/- мыши, прожившей 23 дня, сравнили с аналогичным органом RUES1-dsRed En1+/+ и RUES1-dsRed En1+/- животных того же возраста. Видимых различий в строении ствола мозга, мозжечка и переднего мозга у них не было. У RUES1-dsRed En1-/- мышей наблюдалась dsRed-флуоресценция в среднем мозге, мозжечке и коре, колокализованная с человеческим нуклеарным антигеном, что свидетельствует о химеризации с человеческой тканью.

Источник: N+1

Фото: Hu Wang et al. / Stem Cell Reports, 2023