Исследователи разработали MEDY - новый химический коктейль, позволяющий замораживать и размораживать ткани мозга, не повреждая их
Исследователи разработали новый химический коктейль MEDY, который может замораживать и оттаивать ткани мозга, не повреждая их. После предварительного замачивания в растворе и последующего криогенного хранения в жидком азоте клетки возвращались к нормальному функционированию в течение 18 месяцев после замораживания. Этот метод консервации должен значительно расширить доступ к высококачественным образцам мозга для биомедицинских исследований. Одним из наиболее важных достижений в биомедицинских исследованиях последних лет является выращивание органоидов. В частности, эти скопления клеток позволяют воспроизводить большинство заболеваний головного мозга, позволяя изучать их биомолекулярные механизмы и разрабатывать новые лекарства. Однако его доступность строго ограничена из-за времени и затрат, связанных с выращиванием, а также проблем, связанных с хранением. Исследования показали, что независимо от того, насколько быстро замораживается ткань мозга, переход от замораживания к оттаиванию всегда приводит к повреждению тканей. Криоконсервация органоидов головного мозга с определенными патологическими особенностями чрезвычайно сложна, так как после оттаивания работоспособны лишь немногие нейроны. Поэтому сразу после взятия образца ткани проводится множество исследований. С другой стороны, методы криоконсервации позволяют эффективно сохранять эмбриональные стволовые клетки, гаметы и эмбрионы. Например, после криоконсервации и размораживания бычью сперму можно использовать для экстракорпорального оплодотворения. После имплантации в организм женщины эмбрион развивается нормально. Однако криоконсервация органоидов головного мозга, имеющих сложную клеточную структуру, представляет собой серьезную проблему. Методы, используемые для 2D-сборки клеток и ненейронных органоидов, обычно не подходят для нейронных органоидов и живой ткани головного мозга человека (из-за их очень сложной структуры). Исследователи из китайского университета Фудань нашли способ обойти эти проблемы, предварительно замачивая органоиды мозга в специальном растворе перед хранением их при низких температурах. Обратите внимание: Российские ученые открыли новый вид цианобактерий на Шпицбергене. Чтобы разработать решение для консервации, исследователи из Фуданьского университета протестировали различные химические комбинации. Компонент обладает способностью сохранять морфологическую целостность органелл после оттаивания, уменьшать гибель нейрональных клеток и способствовать росту выбранных на их основе нейритов (выступов из клеточного тела нейронов: аксонов или дендритов). Эти ингредиенты включают метилцеллюлозу, этиленгликоль, поливинилпирролидон, трегалозу, глюкозу, сахарозу и пролин. Органоиды головного мозга культивировали в течение 21 дня с использованием эмбриональных стволовых клеток человека. Это время роста позволяет клеткам дифференцироваться в нейрональные предшественники и функциональные нейроны. После погружения в различные сочетания растворов для хранения полученные органоиды криогенно замораживали в жидком азоте в течение 24 ч, а затем быстро оттаивали в теплой воде. После многочисленных испытаний и циклов замораживания-оттаивания эксперты пришли к выводу, что комбинация этиленгликоля, метилцеллюлозы, диметилсульфоксида и Y27632 (MEDY) является наиболее эффективной). Вторая часть исследования заключалась в оценке эффективности раствора MEDY на различных типах органоидов, представляющих различные области центральной нервной системы, включая дорсальный передний мозг, вентральный отдел переднего мозга, спинной мозг и зрительный нерв (OVB). Возраст органоидов (от 4 недель до 3 месяцев) и продолжительность предварительной обработки в растворе также варьировали. Методику также опробовали на органоидах, полученных от больных эпилепсией. Исследователи обнаружили, что после каждого цикла замораживания-оттаивания органоиды сохраняли функциональность, аналогичную тем, которые никогда не подвергались заморозке. Кластеры клеток функционировали должным образом даже после оттаивания 18 месяцев спустя и продолжали пролиферировать примерно 150 дней. При этом органоиды, полученные от больных эпилепсией, после оттаивания сохраняли те же патологические особенности. Транскриптомный анализ показал, что этот раствор сохраняет синаптическую функцию и подавляет путь апоптоза, опосредованный эндоплазматической сетью. Исследователи полагают, что их метод можно распространить на более крупные образцы мозга, что потенциально принесет пользу исследованиям в этой области. «MEDY позволит безопасно и крупномасштабно сохранять различные нервные органоиды и живые ткани мозга, что будет способствовать крупномасштабным исследованиям, медицинским применениям и открытию лекарств», — пишут исследователи в статье, опубликованной в том же журнале Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники. Источник статьи: Исследователи разработали MEDY - новый химический коктейль, позволяющий замораживать и размораживать ткани мозга, не повреждая их.Непрерывный рост в течение 150 дней