Мозг человека работает даже после смерти: что позволяет новая технология BrainEx
Американский биотехнологический стартап Bexorg продемонстрировал работу уникальной платформы BrainEx, которая позволяет поддерживать жизнедеятельность человеческого мозга уже через несколько часов после смерти его владельца. Система помогает исследовать влияние новых лекарств на реальные человеческие клетки во время борьбы с тяжелыми болезнями.
Об этом информирует РБК-Украина, ссылаясь на статью в Science.
Как работает технология?
Базой стали специальные аппараты BrainEx, концепцию которых основатели компании начали разрабатывать еще 10 лет назад в Йельском университете.
Принцип работы: хирурги подключают к сосудам донорского органа пластиковые порты, через которые система прокачивает литры заменителя крови и других жидкостей.
Искусственные легкие и почки обеспечивают мозг кислородом и отфильтровывают продукты распада. В таком состоянии орган продолжает метаболизировать экспериментальные препараты в течение 24 часов.
Все это время датчики фиксируют сотни физиологических показателей. По истечении суток мозг разрезают на сотни кусочков для детального анализа белков и клеточной структуры.
Сейчас компания масштабирует производство. В новой лаборатории установят роботизированную руку высотой 1,2 метра, которая автоматизирует процесс и позволит исследовать до 1600 мозгов в год.
Этическая сторона вопроса
Похожие эксперименты стартап начинал в 2019 году на мозгах свиней, однако вызвали волну беспокойства в обществе из-за риска возвращения животных в сознание или ощущения ими боли.
Представители Bexorg и биоэтики из Нью-Йоркского университета уверяют, что технология не нарушает этических границ:
- Мозг доноров по умолчанию лишен координированной нейронной активности, необходимой для минимального сознания;
- Инженеры дополнительно блокируют любую электрическую активность с помощью анестетика пропофола;
- Органы поставляют официальные организации, которые занимаются трансплантацией, а родственники доноров проинформированы и полностью одобряют цель исследований.
"Подавление электрической активности не мешает тестам, поскольку такие болезни, как Альцгеймер, Паркинсон или боковой амиотрофический склероз (БАС), не связаны с электрическими импульсами", - пояснили исследователи.
Первые успешные кейсы
Технология считается значительно эффективнее тестирования на мышах, ведь донорские органы имеют уникальную генетику, историю болезней и 60-80 лет естественного воздействия окружающей среды.
Фармацевтическая компания Biohaven уже использовала около 130 мозгов от Bexorg для проверки своих разработок. Один из препаратов против болезни Паркинсона не показал результатов на мышах, но сработал на человеческом органе в дозе, которая в 20 раз ниже первоначальных расчетов. Это сэкономило компании год работы.
Кроме того, Федеральное управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) на основе данных Bexorg уже позволило Biohaven начать клинические испытания нового соединения BHV-8100, созданного для улучшения использования глюкозы нейронами.
Перспективы
На сегодня стартап привлек 42,5 миллиона долларов инвестиций. В будущем ученые планируют увеличить срок поддержания жизнедеятельности мозгов в аппаратах до двух недель. Цель - изучать долгосрочные процессы, а также начать исследования психических расстройств и онкологических заболеваний.
Параллельно компания создает модель машинного обучения NeuroLens. "Виртуальный мозг" обучают на основе медицинских карт доноров и собранных анализов тканей.
В будущем ИИ-модель позволит тестировать новые молекулы лекарств на компьютере еще до начала экспериментов с реальными физическими органами.