Команда Кайла Ло показывает в «Природной неврологии»: передний и задний мозг растут из отдельных клеток-предшественников, что имеет последствия для исследований БАС и СМА.
Есть предположения, которые остаются неоспоримыми так долго, что становятся самоочевидными. Мозг, как учит биология развития с 1950-х годов, растет из одного типа нервных клеток-предшественников; Голландский эмбриолог Питер Ньюкуп сформулировал эту модель в 1952 году.
Подробности читайте после объявления
Команда под руководством Стэнфордского биолога развития Кайла Ло приходит к другому выводу: передний и задний мозг возникают из двух отдельных систем-предшественников — из двух проектов, которые никогда не сходятся в эмбрионе.
Работа опубликована 18 сентября 2026 г. Природа НейронаукиПомимо Стэнфордского медицинского факультета, в исследовании также принимали участие Калифорнийский технологический институт и Калифорнийский университет в Сан-Франциско.
«Мы впервые показали, что передняя часть мозга возникает из совершенно другой клетки-предшественника, чем задняя часть», — говорит Ло в сообщении Stanford Medicine. Это не меняет готовый мозг — передний, средний и задний мозг работают вместе, как и раньше. Происхождение новое.
Otx2 против Gbx2: два трека в эмбрионе
Курс задается рано, во время гаструляции — той самой фазы, в которой зародыш принимает свою основную форму.
У 7,5-дневных эмбрионов мышей исследователи обнаружили две группы клеток, которые не перекрывались. Клетки, в которых был активен ген Otx2, стали передним и средним мозгом. Клетки с активным Gbx2 сформировали задний мозг.
Подробности читайте после объявления
Отличался также хроматин, то есть упаковка ДНК, определяющая, какие гены действительно может читать клетка.
Таким образом, передняя и задняя нейронная эктодерма движутся по параллельным путям: как только вы оказываетесь на одном из путей переднего мозга, вы больше не переключаетесь на другой.
Почему клетки заднего мозга до сих пор не прошли лабораторные испытания
Именно поэтому культивирование клеток могло оказаться безуспешным в течение многих лет.
«Предыдущие попытки создать нейроны заднего мозга, вероятно, были направлены на преобразование клеток-предшественников переднего и среднего мозга в клетки заднего мозга», — говорит Райян Джохай, ведущий автор работы вместе с Кэролайн Дандес. По новым данным, это невозможно.
Имея в виду второй план, команде удалось добиться успеха: плюрипотентные стволовые клетки человека, которые могут образовывать клетки любого типа, дали начало мотонейронам заднего мозга, специфичным для сегментов ромбомеров 5 и 6.
Они активировали потенциалы действия и образовали белки в участках, контролирующих мышцы лица и глотания.
«Наше открытие означает, что теперь мы можем выращивать нейроны задней части мозга (…) в чашке Петри и изучать их функции», — говорит Лох.
Что это означает для БАС, СМА и Оземпика
Ствол мозга контролирует дыхание, сердцебиение, сон, голод и движения лица, языка и горла.
При спинальной мышечной атрофии (СМА), одной из наиболее частых генетических причин смерти детей в возрасте до одного года, происходит поражение определенных мотонейронов. При БАС, который обычно диагностируют в возрасте от 40 до 70 лет, также погибают мотонейроны: в какой-то момент пострадавшие перестают глотать, а позже может прекратиться дыхание.
Поскольку подходящей ткани заднего мозга не было, это было трудно воспроизвести в лаборатории. Из клеточных культур еще не следует терапия, но это делает исследовательская модель.
Исследования продуктов для похудения также затрагивают эту тему: в заднем мозге есть цепи, которые регулируют голод. Ло ссылается на исследование, проведенное в Клеточный метаболизмв ходе которого мыши, получавшие семаглутид – активный ингредиент Ozempic – потеряли аппетит и вес. Если нейроны заднего мозга, чьи рецепторы GLP-1 были активированы препаратом, были разрушены, эффекта не было.
Модель, охватывающая 550 миллионов лет
Исследователи обнаружили доказательства существования двух систем-предшественников у людей, обезьян, кур, рыбок данио и желудевых червей, чья линия отделилась от нашей около 550 миллионов лет назад.
Ло подозревает, что эволюция пространственно объединила две первоначально отдельные нервные системы — модульность, которая позволила проводить эксперименты на переднем мозге, не ставя под угрозу дыхание и сердцебиение. Это явно его интерпретация, а не экспериментальное открытие.
Остается неясным, будут ли два пути. Откуда берется мозжечок, неясно; Команда Ло в настоящее время выясняет, происходит ли спинной мозг из другого источника. Он ожидает первых результатов через один-два года.
