Stenfordo mokslininkai užaugino peles su 92 proc. žmogaus žievės

JAV Stenfordo universiteto mokslininkai sukūrė hibridines peles, kurių smegenų žievės audinyje žmogaus ląstelės sudarė iki 92 procentų. Tai pasaulio mokslo naujiena, galinti atverti kitokį kelią tirti žmonėms būdingus neurologinius ir psichiatrinius sutrikimus gyvame organizme, o ne vien laboratoriniuose ląstelių modeliuose. Tyrimui vadovavo psichiatrijos profesorius Sergiu Pașca, o jo rezultatai 2026 m. rugsėjo 16 d. paskelbti žurnale „Nature“. Stenfordo medicinos mokykla nurodė, kad žmogaus ląstelės pelės galvos smegenyse ne tik išgyveno, bet ir veikė kartu su gyvūno nervų sistema.

Žmogaus ląstelės sudarė didžiąją žievės dalį

Svarbiausias eksperimento rezultatas yra ne vien žmogaus neuronų persodinimas į pelės smegenis, bet jų apimtis ir funkcinis įsitraukimas. Persodintas žmogaus smegenų audinys išplito taip, kad sudarė maždaug 92 procentus visos pelės smegenų žievės audinio. Žievė yra ta smegenų dalis, kurioje augo persodintos žmogaus ląstelės, o jos dominavimas šiame audinyje išskiria modelį iš ankstesnių bandymų, kuriuose žmogaus ląstelės buvo nustelbiamos greičiau besivystančių pelių ląstelių. „New Atlas“ nurodė, kad žmogaus ląstelės sukūrė funkcinius ryšius ir su pelės galvos smegenimis, ir su kakline nugaros smegenų dalimi. Taigi tyrėjai stebėjo ne izoliuotą žmogaus audinio fragmentą, o audinį, veikiantį gyvo gyvūno nervų sistemos aplinkoje.

Pelės embrionuose atlaisvinta vieta žmogaus audiniui

Tokį rezultatą leido pasiekti dvi nuoseklios procedūros. Pirma, mokslininkai genetiškai modifikavo pelių embrionus ir pašalino didžiąją dalį smegenų žievės bei hipokampo. Dėl to bendras graužikų smegenų audinio tūris sumažėjo maždaug 50 procentų. Sumažintas tūris buvo reikalingas tam, kad persodinamas žmogaus audinys turėtų vietos augti pelių galvos smegenyse, o ne būtų iš karto užgožtas gyvūno ląstelių. „ZME Science“ aprašė, kad ankstesniuose transplantacijos bandymuose pelių smegenų jungtys formuodavosi greičiau ir nustelbdavo lėčiau bręstančias žmogaus ląsteles. Šiame eksperimente genetiškai atlaisvinta erdvė leido žmogaus neuronams pilniau subręsti gyvame organizme.

Į jauniklių smegenis persodino keturis organoidus

Antrajame etape tyrėjai dirbo su itin jaunomis pelėmis. Į kiekvieno dviejų–trijų dienų amžiaus jauniklio galvos smegenis jie persodino po keturis žmogaus žievės organoidus. Organoidai buvo išauginti laboratorijoje iš žmogaus odos ląstelių, kurios prieš tai paverstos kamieninėmis ląstelėmis. Tokia seka reiškia, kad eksperimentui naudotas ne iš žmogaus paimtas subrendęs smegenų audinys, o laboratorijoje išaugintos struktūros, skirtos žmogaus smegenų žievės ląstelėms formuotis. „EL PAÍS“ pateiktoje eksperimento schemoje nurodoma, kad keturi organoidai buvo persodinami būtent ankstyvame, dviejų–trijų dienų amžiaus pelių vystymosi tarpsnyje. Vėliau šios ląstelės augo gyvūno smegenyse ir jungėsi su jo nervų sistemos struktūromis.

Kodėl ankstesni modeliai nebuvo pakankami

Naujasis modelis sprendžia konkrečią biologinę problemą: žmogaus ir pelės smegenų ląstelės vystosi nevienodu tempu. Ankstesniuose bandymuose pelės nervinės jungtys susidarydavo greitai, todėl žmogaus ląstelėms, kurios auga lėčiau, neužtekdavo nei erdvės, nei laiko išvystyti brandesnį audinį. Pelių embrionuose maždaug 50 procentų sumažintas smegenų audinio tūris pakeitė šią pradinę sąlygą. Vietoje to, kad žmogaus ląstelės būtų tik mažesnė persodinto audinio dalis, jos sudarė apie 92 procentus smegenų žievės audinio. Būtent šis santykis leidžia tyrėjams modelį vertinti kaip priemonę stebėti žmogaus neuronų veikimą gyvame organizme, kartu išlaikant ryšį su pelės nervų sistema ir nugaros smegenimis.

Po šešių mėnesių neaptiko „žmogiško mąstymo“ požymių

Praėjus šešiems mėnesiams po operacijos, hibridinėms pelėms atlikti elgsenos ir judėjimo testai. Jų rezultatai parodė, kad gyvūnai judėjo ir elgėsi analogiškai įprastoms pelėms. Tyrėjai neužfiksavo padidėjusių kognityvinių gebėjimų ar požymių, kurie leistų kalbėti apie vadinamąjį žmogišką mąstymą. BBC ir „Juta MedicalBrief“ aprašyti stebėjimai yra reikšmingi vertinant, ką šis modelis iš tiesų sukūrė: pelėse augo ir veikė žmogaus smegenų ląstelės, tačiau eksperimentas nebuvo žmogaus proto perkėlimo į graužiką bandymas. Šešių mėnesių laikotarpis šiuo atveju yra konkretus vertinimo etapas, po kurio lygintas hibridinių ir įprastų pelių judėjimas bei elgsena.

Modeliu imituotas deguonies trūkumo pažeidimas

Mokslininkai naująjį modelį išbandė ir imituodami cerebrinį paralyžių bei su deguonies trūkumu susijusius pažeidimus. Eksperimento metu jie trumpam sumažino deguonies kiekį pelių aplinkoje. Po dviejų dienų gyvūnų eisenoje atsirado specifinių sutrikimo pokyčių. Šis dviejų dienų intervalas rodo, kad tyrėjai galėjo stebėti ankstyvą judėjimo pokytį po sumažinto deguonies poveikio, naudodami peles, kurių žievės audinyje vyravo žmogaus ląstelės. Tyrimas nepatvirtina konkretaus gydymo metodo cerebriniam paralyžiui, tačiau pateikia eksperimentinį būdą tirti pažeidimą ir jo poveikį judėjimui. Tai svarbu todėl, kad modelis sujungia žmogaus neuronų audinį su galimybe atlikti gyvūno elgsenos bandymus.

Psichiatrijos vaistų bandymų problema

Profesorius Sergiu Pașca pabrėžė, kad psichiatrijos klinikiniai bandymai pasižymi vienu mažiausių sėkmės rodiklių medicinoje. Jo vertinimu, viena priežasčių yra skirtumas tarp gyvūnų smegenų biologijos ir žmogaus smegenų biologijos: vaistai, kurie atrodo veiksmingi gyvūnų modeliuose, klinikinėse studijose dažnai nepasiteisina. Ši aplinkybė paaiškina, kodėl mokslininkai siekia sukurti modelį, kuriame žmogaus ląstelės galėtų augti ir bręsti ne vien laboratoriniame inde, bet gyvame organizme. Hibridinės pelės nėra klinikinis gydymas ir tyrime nepateikiama informacijos apie išbandytą naują vaistą. Jų paskirtis yra suteikti tyrėjams priemonę tiksliau nagrinėti žmogaus neuronų biologiją prieš pereinant prie klinikinių tyrimų.

Numatyta tirti keturias ligų grupes

Mokslininkai planuoja hibridinį modelį taikyti ligoms, kurios paliečia maždaug vieną iš penkių pasaulio gyventojų, tirti. Tarp įvardytų sričių yra autizmas, epilepsija, šizofrenija ir retos demencijos formos. „ScienceAlert“ nurodė, kad tai yra planuojama modelio taikymo kryptis, o ne jau gautas gydymo rezultatas. Šių sutrikimų įtraukimas parodo, kokioms ligų grupėms tyrėjai sieja modelio vertę: neurologinio vystymosi, neurologiniams ir psichiatriniams sutrikimams. Praktinė modelio reikšmė ateityje būtų galimybė tirti, kaip žmogaus ląstelės reaguoja į ligos modeliavimą gyvame organizme, kuriame jos jau yra susijungusios su pelės nervų sistema ir kakline nugaros smegenų dalimi.

Etinė priežiūra ir klausimai dėl gairių

Eksperimentas buvo vykdomas su nepriklausoma etikos priežiūra, tačiau jo rezultatai neišvengiamai kelia klausimų apie gyvūnų kognityvinių pokyčių vertinimą. Edinburgo universiteto bioetikė dr. Sarah Chan pažymėjo, kad šiame tyrime nebuvo sukurti graužikai su žmogaus protu. Kartu ji nurodė, kad tokie eksperimentai skatina atnaujinti etines gaires, skirtas galimiems gyvūnų pažintinių gebėjimų pokyčiams vertinti. Ši pastaba dera su šešių mėnesių elgsenos ir judėjimo testais, kuriuose hibridinės pelės nesiskyrė nuo įprastų pelių kognityvinių gebėjimų ar elgsenos požiūriu. Todėl etinis vertinimas čia apima ne teiginį, kad žmogaus protas jau sukurtas, o poreikį stebėti, kaip turėtų būti vertinami būsimi panašių modelių pokyčiai.

Ką šis rezultatas reiškia dabar

2026 m. rugsėjo 16 d. paskelbtas tyrimas parodė konkretų biologinį rezultatą: genetiškai pakeistose pelėse žmogaus žievės organoidai galėjo augti taip, kad žmogaus ląstelės sudarė iki 92 procentų žievės audinio ir sukūrė funkcinius ryšius su pelės nervų sistema. Kartu tyrėjai šešis mėnesius po operacijos nefiksavo elgesio ar judėjimo požymių, kurie rodytų padidėjusius pelių kognityvinius gebėjimus. Artimiausia šio modelio paskirtis yra ligų tyrimai, įskaitant autizmą, epilepsiją, šizofreniją, cerebrinį paralyžių ir retas demencijos formas. Tai nėra gydymo priemonė pacientams, tačiau tai yra naujas eksperimentinis modelis, kuriuo mokslininkai ketina tikrinti, ar žmogaus neuronų biologiją galima tiksliau tirti gyvame organizme.

Šaltiniai

• Stanford Medicine – Stanford Medicine team creates advanced model for studying brain development, disorders
• BBC / Juta MedicalBrief – Part-human, part-mouse brain developed by Stanford scientists
• The Guardian – Scientists create mice with part-human brains
• EL PAÍS – Mice with millions of human neurons in their brains bring scientists closer to understanding mental disorders
• ZME Science – Scientists Grew Human Brain Tissue Inside Mice and It Actually Worked
• Mokslininkai pirmą kartą užaugino pusiau pelės, pusiau žmogaus smegenis