Учёные нашли способ выращивать в лаборатории двигательные нейроны заднего мозга человека, которые могут помочь в изучении СМА и БАС.
Исследователи под руководством специалистов Stanford Medicine обнаружили, что задний отдел мозга формируется из отдельной группы клеток-предшественников. Это открытие позволило получить функциональные нейроны, управляющие мышцами лица, языка и горла. Результаты работы опубликованы 18 сентября 2026 года в журнале Nature Neuroscience.
Задний мозг участвует в контроле дыхания и глотания, однако долгое время его нервные клетки было трудно выращивать в лаборатории. Команда использовала плюрипотентные стволовые клетки человека, способные превращаться в разные типы клеток организма, и направила их по выявленному пути развития. Полученные нейроны генерировали потенциалы действия — электрические сигналы, с помощью которых нервные клетки передают информацию, — и вырабатывали характерные для заднего мозга белки.
Новые клетки могут стать моделью для изучения спинальной мышечной атрофии (СМА) и бокового амиотрофического склероза (БАС), также известного как болезнь Лу Герига. При этих заболеваниях отдельные нейроны заднего мозга постепенно перестают работать, из-за чего человеку становится трудно глотать и дышать. СМА считается одной из ведущих генетических причин смерти детей младше года, а БАС чаще диагностируют в возрасте от 40 до 70 лет; заболевание затрагивает задний и передний отделы мозга.
Ключ к результату учёные нашли, изучая гаструляцию — ранний этап развития эмбриона. В экспериментах на эмбрионах мышей они обнаружили две не пересекающиеся популяции клеток-предшественников: клетки с геном Otx2 формировали передний и средний мозг, а клетки с геном Gbx2 были предназначены для развития заднего мозга. Отличия проявлялись уже на самых ранних исследованных стадиях и отражались в структуре хроматина — упаковки ДНК, влияющей на доступность генов.
«Мы впервые показали, что передняя часть мозга возникает из совершенно другой клетки-предшественника, чем задняя часть мозга», — сказал старший автор исследования, доцент кафедры биологии развития Кайл Ло. По словам аспиранта Стэнфордского университета Райяна Джокхая, теперь появилась модель для изучения тяжёлых заболеваний и разработки регенеративных методов лечения. Учёные также обнаружили сходную схему у кур, рыбок данио и желудевых червей, а дальнейшая работа будет посвящена происхождению спинного мозга и механизмам повреждения нейронов при СМА и БАС.