За първи път: Учени пресъздадоха сетивния път, по който болката отива към мозъка

Изследователи от САЩ съобщиха за първото в историята лабораторно пресъздаване на пълна невронна верига за предаване на усещането за болка – от нервните окончания на кожата до мозъка. Работата ще помогне при разработването на болкоуспокояващи, които биха могли да заменят пристрастяващите опиати. Освен това „мозъкът в епруветка“ ще помогне при изучаването на много други заболявания на нервната система, като ще осигури етични изследвания без участието на хора и животни.

Учени от Станфордския университет са успели да пресъздадат нервната тъкан в цялото ѝ относително разнообразие и да установят връзките между нейните елементи. Изследванията се провеждат от екип, ръководен от румънския невролог Серджиу Пашка. Именно той още през 2017 година представи концепцията за асемблоиди – сложни триизмерни клетъчни модели, създадени в лаборатория.

Асемблоидите са комбинация от два или повече органоида – сферични клетъчни структури или култивирани клетки, комбинирани с цел възпроизвеждане на структурните и функционалните свойства на даден орган.

Групата на Пашка извлича индуцирани стволови клетки от човешки кожни клетки, които след това са стимулирани да образуват четири вида нервна тъкан – от кожни сензорни неврони до проводяща нервна тъкан и накрая до корова тъкан. Учените не възпроизвеждат (и вероятно не биха могли да възпроизведат) вторичната верига от нервни сигнали, отговорна в мозъка за интерпретирането на усещанията, особено на болката. Освен това, това би било неетично. Асембрионите не изпитват болка и могат да бъдат използвани за най-„страшните“ експерименти по моделиране на човешката нервна система.

Всичките четири органоида бяха поставени в епруветки за култивиране, където се сляха, за да образуват непрекъсната верига за предаване на нервни импулси от началото до края. Това отнема около 100 дни, в резултат на което се образува асамблоид с дължина почти 1 сантиметър, съдържащ около 4 милиона клетки. Нервните връзки свързали съставните органоиди и в системата се появили модели на синхронизирано предаване на сигнали.

Сигналът за болка се задействал от капка капсаицин – веществото, което придава на пипера остър вкус. След въвеждането му започват да се регистрират вълнообразни невроимпулсни сигнали, разпространяващи се от мястото на възбуждане до крайна точка, която имитира мозъка.

Университетът е подал и заявка за патент, свързан с откритието, но все още не е решил как да го използва с търговска цел.