Биоэтика и биотех
1.18K subscribers
573 photos
121 videos
5 files
542 links
Новые технологии, достижения в биологии и генетике, биоэтические и правовые вопросы. С подтверждающими ссылками. Чистый инсайд из мира науки простым языком

Связь: @immunoethic
加入频道
Вырастить мозг с глазками в пробирке за 2 месяца

Именно столько требуется для того, чтобы вырастить в лаборатории органоид человеческого мозга с зачатками глаз.

Органоиды - это набор клеток человека, функционирующий как реальный орган, только выращенный из стволовых клеток в пробирке. Это идеальная модель для изучения развития и функционирования настоящих органов. Раньше в лабораториях уже создавали культуры клеток и даже печатали на биопринтере кусочки тканей, но органоиды это новый этап развития науки и создания жизни.

Совсем недавно ученым удалось в пробирке вырастить маленькие кусочки головного мозга человека. Теперь удалось сделать так, чтобы в них появились зрительные центры и глаза с чувствительными к свету клетками.

#органоиды
👍1
Привет всем вновь подключившимся и уже прижившимся на нашем канале! Спасибо за проявленный интерес и доверие! 🤝

Оглавление
📙 Основы биологии, вирусологии, медицинского права и т.д.
#азбука
#анатомия
🧬 Геномные технологии
#генетика
#геномодификация
#CRISPR
🤰Cтволовые клетки, клонирование, репродуктивные технологии
#органоиды
#химеры
#эмбриогенез
#эмбриоиды
#ксеноботы
💞 Трансплантация и замена органов
#биопринтинг
#ксенотрансплантация
#искусственная_матка
🤖 Биороботы, использование микро- и нанороботов
#нанороботы
#биороботы
#ксеноботы
#мягкие_роботы
🧠 Исследования мозга, чипирование, киборгизация
#нейроинтерфейсы
#дополненная_реальность
#искусственный_интеллект
#коннектом #мозг
#нейроимпланты
#нейрочипы
#маркетинг
#нейромаркетинг
#психика
☠️ Эвтаназия, аборты
#аборты
🦠 Эпидемии, инфекции, иммунитет
#эпидемии
#вакцинация
#иммунитет
#ВИЧ
#COVID19
📄 Защита прав, душевное здоровье, человеческое достоинство
#биоэтика
#этика
#право
#ЕСПЧ
Прочее: #мероприятия #праздник #спорное

О чем это?
Это авторский канал с оригинальным наполнением! Все публикации и новости здесь - оригинальные, при том с подтверждающими ссылками, которые ведут на научные публикации или первоисточник! Это инсайд из мира науки, переведённый на простой русский язык!
👍54🔥2👏2💊2
Выращивание новых зубов. Мифы и реальность.

"Улыбка на миллион" примерно так и стоит, потому что это длинный поэтапный процесс лечения и выравнивания собственных, а потом и имплантации искусственных зубов.

Выращивать зубы в пробирке, генетически идентичные пациенту - логичный шаг, но на пути исследователей встают сложности. "Зуб не орган, стоматолог не врач", шутят сами стоматологи. Но в реальности зуб это сложный многослойный орган, и вырастить его целиком, от корня до эмали пока не получилось.

Корень зуба закреплен в кости и окружен опорными связками, которые подвешивают зуб, спасая его при раскусывании твердого. В корневом канале идут нервы и сосуды, дальше - пульпа, которая изнутри питает основную твердую часть зуба - дентин, который, однако, должен быть защищён эмалью, самой твердой тканью человека.

На каждом из этапов жизни зуба должны активироваться определенные гены и повторить это пока не получается. Просто так одной стволовой клеткой не обойтись ⬇️

#органоиды
👍10
Принцип выращивания зуба с нуля не разработан, но пока идея такая: из органики делается арматура/каркас для клеток, его наполняют белками/стволовыми клетками, имитируя готовый зуб. Но с эмалью ничего не получалось.

В августе опубликовали эксперимент междисциплинарной группы ученых из Сиэтла 🇺🇸, которые из стволовых клеток создали органоиды, выделяющие белки, формирующие зубную эмаль.

Эмаль формируется в процессе образования зуба клетками амелобастами. После завершения формирования зуба эти клетки отмирают.
В результате организм не имеет возможности восстанавливать или регенерировать поврежденную эмаль.

Для создания амелобластов из стоволовой клетки нужно было понять, какие гены активируются при их появлении. Для этого исследователи использовали метод одноклеточного комбинаторного индексированного РНК-секвенирования (sci-RNA-seq), который позволяет выявить, какие мРНК на каком этапе появляются, что свидетельствует о том, когда и какие гены включаются или выключаются.

Проведя sci-RNA-seq на клетках, находящихся на разных стадиях развития человеческого зуба, исследователи получили "серию кадров" активации генов на каждой стадии. Затем на компьютере построили вероятную траекторию активности генов. А потом, после долгих проб и ошибок, они подобрали химические сигналы для активации нужных генов.

Попутно ученые впервые идентифицировали еще один тип клеток - субодонтобласты, которые, по их мнению, являются предшественниками одонтобластов - клеток, имеющих решающее значение для формирования зуба.

Но даже при всем этом молекулярно-генетическом клеточном инжениринге созданная эмаль уступает по прочности оригинальной.

Тем не менее, наконец-то получилось воспроизвести эмаль, которую требуется минирализовать и довести по твердости до природной. Это шаг на пути создания живых пломб и, конечно же, искусственно выращенного зуба.

"Многие органы, которые мы хотели бы заменить, такие как поджелудочная железа, почки и мозг, имеют большие размеры и сложную структуру. Их безопасная регенерация из стволовых клеток потребует времени", - говорит Ruohola-Baker. "С другой стороны, зубы гораздо меньше и менее сложны. Возможно, они являются "низко висящим плодом". Возможно, пройдет еще какое-то время, прежде чем мы сможем их регенерировать, но теперь мы видим, какие шаги нам необходимо предпринять для этого".

Но пока нам остаётся полагаться на профессионализм стоматологов 🦷👍

#органоиды #генетика
👍105
Вырастить мозг с глазками в пробирке за 2 месяца

Именно столько требуется для того, чтобы вырастить в лаборатории органоид человеческого мозга с зачатками глаз.

Органоиды - это набор клеток человека, функционирующий как реальный орган, только выращенный из стволовых клеток в пробирке. Это идеальная модель для изучения развития и функционирования настоящих органов. Раньше в лабораториях уже создавали культуры клеток и даже печатали на биопринтере кусочки тканей, но органоиды это новый этап развития науки и создания жизни.

Совсем недавно ученым удалось в пробирке вырастить маленькие кусочки головного мозга человека. Теперь удалось сделать так, чтобы в них появились зрительные центры и глаза с чувствительными к свету клетками.

#органоиды
👍9
Органоиды иммунной ткани для разработки вакцин
(пост в первую очередь для специалистов)

Ответ на вакцину или инфекцию внутри живого тела изучать крайне сложно, ведь анализы и пробы - это лишь косвенные сигналы и признаки разных процессов.

Чтобы сделать эксперимент in vitro, имитирующий реальный иммунитет человека, разрабатывают различные модели.

1️⃣Системы на чипе (позволяют динамически контролировать введение антигенов, клеток и других факторов, таких как цитокины или факторы роста)

2️⃣Культуры срезов тканей (сохраняют важные компоненты архитектуры лимфоидной ткани и предоставляют возможности для динамической визуализации)

3️⃣Иммунные органоиды с использованием синтетических биоматериалов (тонкий контроль над настройкой параметров в поддерживающей среде 3D-культуры при сохранении высокой пропускной способности)

Каждая из этих систем имеет свои достоинства и недостатки и в идеале их нужно комбинировать.

Исследователи из Калифорнийского универа Irvine создали иммунные органоиды, представляющий культуры клеток лимфоидной ткани (миндалины, селезенки или лимфатических узлов) на поверхностях с низкой прикрепляемостью. Такие условия способствовали реагрегации в трехмерные структуры, напоминающие архитектуру лимфоидной ткани in vivo, и культуры могли выполнять многие из центральных функций адаптивного иммунитета.

Стимуляция органоидов, ранее не контактировавших с гриппом А, привела к появлению новых специфичных B-клеток, способных к соматической гипермутации, рекомбинации с переключением классов, аффинному созреванию и секреции специфических антител. По сути in vitro смогли воспроизвести серьёзную часть иммунного ответа, сохраняя при этом некоторые аспекты реальной человеческой гетерогенности.

Сравнивали ответ на инактивированную вакцину (комбинированную к гриппу А и В), живую аттенуированную (такую же), и вирус дикого типа (A/California 2009 H1N1).

Анализ scRNA-seq показал, что подмножества B-клеток, расположенные исключительно в лимфоидных тканях, активировались на каждый формат антигена с уникальной кинетикой и функциональными характеристиками.

По сравнению с инактивированными, живая аттенуированная вакцина давала самый мощный ответ. В органоиде больше индуцировалось специфических B-клеток, больше транскрипционно зрелых плазмобластов, которые экспрессировали гены, связанные с процессингом белков и секрецией антител, более высокая клональная экспансия фолликулярных CD4+ T (TFH).

Кроме того, что органоид показал себя крутым инструментом, оказалось, что результаты не соотносятся с общепринятым в 🇺🇸мнением. Казалось бы логично, что живая вакцина даст более сильный ответ, но за рубежом устойчиво обратное мнение из-за клинического исследования 2009.

"Возможно, существуют и другие факторы, способствующие снижению эффективности живой аттенуированной вакцины in vivo, такие как предсуществующие антитела к слизистой оболочке или взаимосвязь между температурой хозяина и репликацией холодоадаптированных вирусов в вакцине. Необходимы дальнейшие исследования..." - деликатно пишут исследователи.

#иммунитет #органоиды
👍8
На биопринтере впервые напечатали функционирующую модель мозга

Ранее уже выращивали органоиды мозга, и даже с глазками. Биопринтинг более контролируемый процесс.

На видео 3d-модель и процесс печати.

Сначала принтер на специальную поверхность наносит клетки предшественники нейронов и астроцитов, которые затем дифференцируются, формируют функциональные нейронные цепи, отростки и функциональные нейрон-астроцитарные сети.

Увидеть вживую, что происходит внутри человека очень трудно. Анализ маркеров это как наблюдать за машинами на трассе. Можно отследить кто куда и откуда, но причины понять сложно и велик риск ошибки.

Выращивание органоидов или биопринтинг это не столько изучение методов регенерации, сколько способ вживую наблюдать за процессами в тканях в экспериментах.

#биопринтинг #органоиды
👍8🔥5😱1
Как из клеток вырастает орган?

Как клетки понимают, где верх органа, где низ? Что тут надо разместить проток, а здесь рабочие клетки? Тут строму (скелет органа, матрикс), а здесь сосуды?


Даже кожа сложнее, чем кажется. Но её уже научились печатать и выращивать. Вот, посмотрите. Подобное уже делают в Питере (но стоит дорого).

А кишечные трансплантаты из стволовых клеток ребенка уже планируют трансплантировать детям.

🖼 На картинке схема удачного эксперимента создания платформы для аутологичного (взятого из своих клеток) трансплантата слизистой оболочки тощей кишки.

Учёные использовали биоматериалы пациентов детского возраста, и показали, что полученные от пациентов органоиды можно эффективно размножать in vitro.

Параллельно они создали кишечный матрикс человека, который формирует биологические подмостки для роста кишки.

Посев органоидов тощей кишки на матрикс позволяет надежно реконструировать трансплантат, который выживал в подкожных карманах мышей на сроке до 2 недель.

А вот с почкой - всё очень сложно ⬇️

#биотехнологии #биопринтинг #трансплантация #органоиды
🔥1044
Синтетическое выращивание почек

Плотно набитые канальцами, сгруппированными в узлы, называемые нефронами, почки очищают кровь, поддерживая баланс жидкости и электролитов в организме, а также регулируя кровяное давление. Этот орган сыграл решающую роль в появлении позвоночных из океана: почки сохраняют первозданный океан в каждом из нас.

Почки имеют огромный запас прочности и симптомы появляются, когда действующих нефронов остаётся меньше 10%.

Однако, почки наиболее востребованный орган для регенерации или трансплантации (около 850 млн. пациентов в мире). Вырастить почки из стволовых клеток до сих пор не удаётся.

Для начала надо взять три типа стволовых клеток
- для канальцев почек, для нефронов и для поддерживающих структур. А потом их трехмерно организовать.

Как это делает природа?


Почки формируются по мере разветвления их канальцев, и этот непостоянный процесс приводит к тому, что у одних людей в почках в девять раз больше нефронов, чем у других, - и потенциально во много раз больше фильтрационная способность и продолжительность жизни.

Внутриутробно почки растут, как лес труб, разветвляясь по экспоненте.

Это похоже на городскую водопроводную сеть, но она строится клетками, которые каким-то образом коллективно знают, что строить, где находятся их соседи и какие соединения делать, и все это без чертежа.
Алекс Хьюз


В недавней статье, комманда Хьюза обнаружила потенциальный регулятор роста почек: крошечные механические волны напряжения, которые возникают, когда плотно упакованные канальцы почек сталкиваются друг с другом.

«Представьте себе, что вы едете в лифте, а в нем уже полно людей. Если вы будете продолжать добавлять людей, это создаст механическое напряжение - вы будете буквально отталкивать людей локтями».


🖼 На картинке - иммунофлюоресцентная микроскопия почек мыши и математический анализ, доказывающий, как геометрия плотно упакованных структур почек автономно определяется природой.

Это не значит, что мы сможем вырастить почки из одной клетки, как пишут в СМИ. Но это значит, что человечество ещё на шаг ближе к выращиванию почек для пересадки.

#биотехнологии #органоиды
🔥107👍2
Органоиды — это трёхмерные и самоорганизующиеся клеточные культуры. В Nature вышел обзор применения органоидов человека, где можно почитать, как широко их разнообразие и применение в науке. Они значительно лучше моделируют реальные ткани.

Но выращивать полную копию органа для трансплантации пока не получается. Одно дело - создать короткий кусочек кишечника или печени (из одного типа эпителиальных клеток), другое - организовать скелет органа из соединительной ткани (скаффолд), подвести сосуды, нервы... В экспериментах все это пытаются делать, но до замены органов ещё не дошло.

Тем не менее, некоторые наработки уже начали использовать. Сегодня зарегистрировано 3 клинических испытания органоидов на пациентах-добровольцах:

1️⃣ Лечение НЯК (язвенного колита) с помощью органоидов кишечника 🇯🇵
2️⃣ Лечение диабета 1 типа с помощью органоидов островковых клеток поджелудочной железы (они вырабатывают инсулин) 🇨🇳
3️⃣ Лечение ксеростомии (после радиотерапии рака головы), с помощью органоидов слюнных желез 🇳🇱

🖼 На фото - выращивание органоидов тонкого и толстого кишечника из индуцированных стволовых клеток от взрослого донора (отечественный протокол, 2020 🇷🇺) и биоректор для выращивания органоидов кишечника для трансплантации (Nature, 2022 🇬🇧)

Кстати, подобным образом вырастили в лаборатории органоид мозга с глазками ⬇️

#биотехнологии #органоиды
🔥9
Вырастить мозг с глазками в пробирке за 2 месяца

Именно столько требуется для того, чтобы вырастить в лаборатории органоид человеческого мозга с зачатками глаз.

Органоиды - это набор клеток человека, функционирующий как реальный орган, только выращенный из стволовых клеток в пробирке. Это идеальная модель для изучения развития и функционирования настоящих органов. Раньше в лабораториях уже создавали культуры клеток и даже печатали на биопринтере кусочки тканей, но органоиды это новый этап развития науки и создания жизни.

Совсем недавно ученым удалось в пробирке вырастить маленькие кусочки головного мозга человека. Теперь удалось сделать так, чтобы в них появились зрительные центры и глаза с чувствительными к свету клетками.

#органоиды
🔥10🤯4👍2
В сети хайпит новость, как в Австралии группа художников и учёных "воскресила" мозг американского композитора, который продолжает "писать музыку".

В тёмной комнате от стен отражается прерывистая симфония тресков, гулов и писков — словно оркестр настраивается в какой-то параллельной вселенной. Но музыкантов не видно.

Если присмотреться, то можно увидеть небольшой фрагмент исполнителя. Правда, без пульса.

В центре зала посетители толпятся вокруг приподнятого постамента, вытягивая шеи, чтобы взглянуть на мозг, управляющий операцией. Под увеличительным стеклом находятся два белых шарика, похожих на крошечных медуз. Вместе они образуют выращенный в лаборатории «мини-мозг» покойного американского музыканта Элвина Люсье, который в реальном времени сочиняет посмертную партитуру.


Это цитата из новости и, очевидно, она преисполнена художественных эпитетов и маркетинговой атмосферности чуда.

По сути - это органоиды мозга, которые выращены из стволовых нейральных клеток умершего композитора, которые оказались в руках ученых.

Это в принципе не мозг, даже близко нет. Это не тот же самый человек, это как кусочек кожи, что-то его, но совсем не он. А генерируемая музыка - результат нейронных взаимодействий (в лучшем случае), и если бы исходными клетками были нейроны другого человека, вероятно, генерируемые звуки были бы такими же, а может и гармоничнее. И никто бы без генетического тестирования не отличил.

К личности композитора это имеет весьма, мягко скажем, косвенное отношение. К вопросу о биоэтике.

#биотехнологии #органоиды #мозг #нейроны #биоэтика
12👍7😱7👌2❤‍🔥1🤔1