美國研究者們最近以人源細胞為材料開發出了具有部分功能的"微型"大腦。這一人造器官不僅能夠幫助科學家們更好地檢測藥物,還能夠節省大量的實驗動物成本。
官方數據表明,每年美國的實驗動物數量達到了80萬只,這并不包括用于農業實驗的動物以及數以億計的大小鼠等等。如果今年這一新型人造大腦能夠得以應用,將會代替其中很大一部分實驗動物,這不僅是實驗動物培養的進步,而且能夠幫助科學家們得到更佳的實驗結果。
目前95%的通過動物實驗的藥物都無法成功應用于人類,由此花費了大量的人力財力。來自約翰霍普金斯大學的毒理學家Thomas Hartung 說到:"即使該藥物對嚙齒類動物是有效的,但我們并不是大型嚙齒類動物"。
Hartung等人利用誘導多能性干細胞(iPSC)技術,將成體細胞重編程成為多能性干細胞,并進一步誘導分化為腦細胞。原始細胞來源于健康的成年人,研究者們指出他們下一步計劃從某類帶有遺傳性疾病的人體內提取細胞進行誘導,從而便于建立這類疾病的病理學與藥物模型。細胞能夠在實驗室成功培養,每一個細胞培養皿中能夠承載100個微型大腦。每一個"器官"大小約為350微米,相當于家蠅的眼球大小。培養兩個月后能夠分化出四類神經細胞與支持性細胞。研究者們稱,當迷你大腦生長完全后,能夠作為多種疾病的研究模型,比如阿茲海默癥,帕金森癥,多發性硬化,自閉癥,病毒感染,外部創傷以及中風等等。
雖然這個想法本身很大膽,但也不是原創性的。去年來自布朗大學的研究者們就提出了一個相似的迷你大腦模型。然而,約翰霍珀金斯大學的研究者們稱他們的技術(目前正在申請ZL保護)能夠適用于商業生產。"我們并沒有說我們是第一個開發出迷你大腦的,也沒有說我們的迷你大腦是最好的。但是,這是最接近標準的一個模型。當進行藥物檢測時,如果研究對象與真實的人體相似程度越高,那么得到的數據就越可信"。