Японские учёные впервые сохранили ткани мозга живыми в течение нескольких недель

С развитием трансплантологии ученые начли находить все больше возможностей для того, чтобы как можно дольше сохранять ткани жизнеспособными после извлечения их из тела. Это полезно не только для пересадки органов, но и для их изучения. При этом самой «капризной» тканью в этом плане остается ткань центральной нервной системы, которую нужно исследовать, как правило, «здесь и сейчас».
Однако группе ученых удалось разработать способ сохранения нервной ткани в течение нескольких недель. И это настоящий прорыв!

Сохранение жизнеспособности ЦНС — первый шаг на пути к пересадке головного мозга

Как сохранить мозг живым при пересадке?

К сожалению, о пересадке мозга речь пока не идет, но открытие, совершенное экспертами из Научно-Исследовательского Центра RIKEN в Японии, вне всяких сомнений может помочь в будущем, если о пересадке нервной ткани начнут говорить серьезные ученые, а не Серджио Канаверо.
Но вернемся к изобретению японцев: новая система использует микрожидкостное устройство, которое может удерживать ткань как от высыхания, так и от накопления в ней жидкости, ведь ткани организма очень хорошо проницаемы для различных растворов. Именно поэтому «просто положить» ткань в питательную среду не получится. С другой стороны, недостаток питательной среды заставит ткань умереть не только от отсутствия питательных веществ, но и от «высыхания» и отсутствия газообмена между тканями.
Чтобы решить эту проблему, ученые RIKEN разработали устройство с использованием полидиметилсилоксана (PDMS), материала, часто используемого в качестве пеногасителя в различных препаратах. Новое устройство имеет полупроницаемый канал, окруженный искусственной мембраной и сплошными стенками из PDMS. Вместо того, чтобы постоянно погружаться в жидкость, ткань «выигрывала» от того, что питательная среда циркулировала внутри системы и проходила через проницаемую мембрану, что позволяло обеспечить надлежащий газообмен. Это звучит просто, но найти оптимальные условия оказалось крайне не легко.
Управление течением в среде было затруднено, потому что микроканал, который образовался между стенками PDMS и пористой мембраной, имеет нестандартные физические свойства. Тем не менее, мы добились успеха после многочисленных проб и ошибок. — отмечает ведущий автор роботы доктор Нобутоши Ота.
Поддержание жизнеспособности нервной ткани в течение продолжительного времени
Команда испытала устройство с использованием ткани супрахиазматического ядра мозга мыши, сложной части ЦНС, которая управляет циркадными ритмами. В ходе серии экспериментов удалось сохранить ткань активной и функциональной в течение более, чем 25 дней. При этом ядро все еще обладало хорошей циркадной активностью. Однако параллельно в качестве контроля выступала та же область мозга, но сохраненная в обычной среде. В ней нейронная активность снизилась на 6% уже после 10 часов, а позже ткань и вовсе перестала выполнять свою функцию.
По словам авторов работы, новый метод будет иметь несколько преимуществ. В краткосрочной перспективе он будет полезен для наблюдения за биологическим развитием и тестированием того, как ткани реагируют ЦНС на лекарства. Долгосрочные выгоды также очевидны — трансплантация. И команда экспертов в настоящее время планирует развивать оба этих направления.