Ученые заморозили ткани человеческого мозга и успешно оживили их после разморозки
Научный мир давно грезит о возможностях применения крионики (сильной заморозки) к сложным биологическим организмам, а именно к человеку.
Фантасты уже многие десятки лет сочиняют истории о путешествиях в космосе, когда экипаж корабля находится в специальных капсулах, где их тела или подвергаются заморозке, или вводятся в состояние глубокого анабиоза (спячки).
Также крионика могла бы успешно применяться к больным людям, чьи тела можно было бы заморозить с учетом разморозки в будущем, после того, как будет изобретено подходящее лекарство.
К сожалению, наука до сих пор не придумала метод, как можно успешно разморозить живое человеческое тело после заморозки. Дело в том, что при низких температурах необратимо разрушаются ткани клеток.
Однако недавно ученые из Китая смогли немного приблизиться к мечтам фантастов - им удалось разморозить замороженные ткани человеческого мозга и вернуть их к "жизни", то есть избежать гибели клеток. Эксперимент, который уже называют прорывным, проделали доктор Чжичэн Шао и его коллеги из Университета Фудань в Шанхае.
В первую очередь они вырастили в лаборатории модель человеческого мозга из стволовых клеток, так называемый органоид. Совсем небольшую модель, фактически просто скопление мозговых клеток, которые развивались в течении трех недель, превращаясь в различные типы клеток мозга.
Затем они погрузили эту мозговую ткань в особые вещества, в состав которых в том числе входили сахар и антифриз. И потом все это положили на 24 часа в жидкий азот, чтобы заморозить.
Спустя сутки образец вытаскивали и размораживали, проверяя, сколько клеток погибло, а сколько удалось спасти. Эксперимент повторялся многократно и в конце концов ученым удалось найти правильную комбинацию веществ, которые позволяли мозговым тканям остаться максимально жизнеспособными после заморозки.
Эту спасительную химическую смесь назвали кодовым словом "Medy", что является аббревиатурой четырех ключевых компонентов - метилцеллюлозы, этиленгликоля, DMSO и Y27632.
Дальнейшее наблюдение показало, что смесь "Medy" не только спасает мозговые ткани от гибели при заморозке, но оставляет их в таком хорошем состоянии, что ткани продолжали расти после разморозки еще на протяжении 150 дней.
И это еще не вся новость! Воодушевившись этим успехом, ученые решили провести подобный эксперимент уже на тканях настоящего человеческого мозга. Они взяли крошечные образцы тканей мозга у ребенка, рожденного с эпилепсией и проделали с ними то же самое, что ранее с лабораторным органоидом.
Оказалось, что эта живая ткань человеческого мозга, помещенная в "Medy", также успешно сохраняется после разморозки и она продолжала оставаться активной еще в течении 2 недель после эксперимента.
"Свежая, жизнеспособная ткань мозга человека с естественными патологическими особенностями является более надежной моделью для изучения нервных заболеваний [чем органоиды].
Однако из-за ограниченной доступности и возможности манипулирования криоконсервация и реконструкция живой ткани мозга с определенными патологическими особенностями остаются чрезвычайно сложной задачей, поскольку трудно поддерживать выживание большого количества функциональных нейронов.
Поэтому крайне важно разработать надежную технологию криоконсервации свежей жизнеспособной ткани мозга человека и органоидов мозга, которая может быть использована для изучения патологических механизмов заболеваний мозга, трансплантации органоидов при черепно-мозговых травмах и/или разработки лекарств", - пишут авторы эксперимента в своей работе, опубликованной в журнале Cell Reports Methods.