Міжвидова комплементація бластоцисти (IBC) (тобто комплементація шляхом мікроін’єкції стовбурових клітин інших видів у ембріони на стадії бластоцисти) успішно створила тканину переднього мозку щурів у мишей, яка була структурно та функціонально незмінною. У пов’язаному дослідженні також було виявлено, що синаптична активність щурів і мишей підтримується, і синтетичні нейронні ланцюги, побудовані з двох різних видів, можуть функціонувати в непошкодженому мозку.
Про комплементацію бластоцист, тобто комплементацію генетично дефіцитних органів шляхом мікроін’єкції стовбурових клітин у ембріони на стадії бластоцисти, було вперше повідомлено в 1993 році. Це включало комплементацію Т- і В-лімфоцитів у дефіцитних мишей шляхом мікроін’єкції інтактних ембріональних стовбурових клітин миші (мЕСК) у бластоцисту. - стадії ембріонів.
Комплементація шляхом мікроін'єкцій стовбурових клітин інших видів в ембріони на стадії бластоцисти, що призвело до утворення міжвидових химер , була успішною у 2010 році, коли мишам з дефіцитом PDX1 була доповнена підшлункова залоза щурів. Це досягнення заклало основу біологічного методу міжвидової комплементації бластоцист (IBC).
З 2010 року міжвидова комплементація бластоцист (IBC) пройшла довгий шлях (включаючи комплементацію генами людини, що означає потенціал для органогенезу людини для трансплантації).
Однак тканину мозку не вдалося досягти за допомогою IBC до сьогоднішнього дня, незважаючи на кілька останніх успіхів. Зараз дослідники повідомляють про утворення тканини переднього мозку щурів у мишей через IBC.
Дослідницька група успішно розробила стратегію IBC на основі C-CRISPR. Це допомогло у швидкому скринінгу генів-кандидатів і виявило, що дефіцит Hesx1 підтримує генерацію тканини переднього мозку щурів у мишей через IBC. Тканини переднього мозку щурів у дорослих мишей були структурно і функціонально інтактними. Вони розвивалися з тією ж швидкістю, що й миші-хазяїни, і підтримували профілі транскриптомів, подібні до щурів. Проте швидкість химеризму клітин щурів поступово знижувалася в міру прогресування розвитку, що свідчить про наявність ксеногенних бар’єрів під час середнього або пізнього внутрішньоутробного розвитку.
В іншому пов’язаному дослідженні, опублікованому одночасно, дослідники застосували комплементацію бластоцисти для вибіркової побудови та тестування міжвидових нейронних ланцюгів, щоб перевірити, чи можуть нейронні ланцюги, побудовані з двох видів, функціонувати в інтактному мозку.
Плюрипотентні стовбурові клітини щурів, введені в бластоцисти миші, розвивалися і зберігалися в мозку миші. Нейрони щурів у корі та гіпокампі були перепрограмовані в ніші миші та підтримували синаптичну активність щур-миша. Коли нюхові нейрони миші були припинені, нейрони щурів відновлювали потік інформації до схем обробки запаху. Первинна поведінка пошуку їжі також була врятована. Таким чином, миша могла відчувати світ за допомогою нейронів іншого виду.
Це дослідження встановлює комплементацію нейронної бластоцисти як потужний інструмент для виявлення збережених механізмів розвитку, пластичності та відновлення мозку.
***
Список використаної літератури:
- Huang, J. та ін. 2024. Генерація тканин переднього мозку щурів у мишей. Стільниковий. Том 187, Випуск 9, p2129-2142.E17. 25 квітня 2024 р. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.017
- Throesch, BT та ін. 2024. Функціональні сенсорні ланцюги, побудовані з нейронів двох видів. Стільниковий. Том 187, Випуск 9, p2143-2157.E15. 25 квітня 2024 р. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.042
***
 (i.e., complementation by microinjecting stem cells of other species into blastocyst-stage embryos) successfully generated rat forebrain tissue in mice which was structurally and functionally intact. In a related study, it was also found that the rat-mouse synaptic activity was supported and the synthetic neural circuits built from two different species could function in an intact brain. ){kind=link}