Badacze z Uniwersytetu Stanforda przeprowadzili dość kontrowersyjny eksperyment. Postanowili wyhodować w mysich mózgach fragmenty ludzkiej tkanki nerwowej. Po trzech miesiącach tkanka zajęła cały obszar kory mózgowej – do czegoś takiego nikt jeszcze nie miał odwagi się posunąć. Badaniami kierował dr Sergiu Pașca. Sztucznie, laboratoryjnie wyhodowanym myszom brakowało większości kory mózgowej i hipokampa. Do eksperymentu wykorzystano organoidy kory mózgowej człowieka pochodzące z komórek skóry. Każdemu nasuwa się na myśl pytanie: czy eksperymentowi przyświecał cel naukowy, czy bawimy się w bogów?
W pracy opublikowanej w „Nature” zaznaczono, że wszczepione organoidy dojrzewały, wykazując zorganizowaną aktywność, i tworzyły połączenia ze strukturami mysiego układu nerwowego. Wspomniano również, że im silniej zintegrowana z mózgiem zwierzęcia będzie ludzka tkanka, tym ważniejsze staną się pytania o etyczne granice takich eksperymentów i sama ostrożność.
Czemu się na to zdecydowano?
Od kilkunastu lat naukowcy wiedzą, jak wyhodować w laboratorium organoidy mózgowe, jak przeprogramować komórki ludzkiej skóry do stanu komórek macierzystych oraz jak rozwinąć neurony. Takie twory nie mają jednak kompletnej budowy jak ludzkie mózgi, ani prawidłowej sieci połączeń. Są zdolne do odtwarzania jedynie części procesów zachodzących podczas rozwoju ludzkiego układu nerwowego, co nie zmniejsza ich wartości. Dzięki nim możemy zrozumieć powstawanie neuronów i działanie mutacji genetycznych. Problem związany z ograniczonym rozwojem takiego organoidu postanowiono jednak rozwiązać. Aby zapewnić mu sygnały i opcję połączenia z resztą układu nerwowego, zdecydowano się na wszczepienie struktury do mózgu myszy.
Co zapoczątkowało ten eksperyment?
W 2022 roku zespół prof. Sergiu Pașcy wszczepił organoidy ludzkiej kory nowo narodzonym szczurom. Neurony zwiększyły swoje rozmiary, stworzyły wypustki i stały się częścią już istniejących obwodów nerwowych mózgów szczurów. Nie mogły jednak konkurować z gotową siecią neuronów zwierzęcia, które zajmowały już sporą przestrzeń i tworzyły własne połączenia. Toteż w najnowszym eksperymencie z 2026 roku naukowcy postanowili stworzyć genetycznie zmodyfikowane myszy. Takie, u których podczas rozwoju nie powstałaby większość kory nowej i hipokampa. Wyhodowano zwierzęta ze sporą ilością wolnej przestrzeni w mózgach oraz z osłabionym układem odpornościowym, co zmniejszało ryzyko odrzucenia przez ich organizm ludzkich komórek. Do tak wstępnie przygotowanych ,,naczyń” wszczepiono organoidy ludzkiej kory mózgowej. Przeszczepy przyjęły się u ponad 86 proc. badanych zwierząt. Między drugim a trzecim miesiącem po transplantacji ich objętość zwiększyła się średnio około 4,7 raza. A po trzech miesiącach? Ludzka tkanka stanowiła średnio 91,9 procent łącznej objętości tkanki korowej myszy. Ludzkie neurony tworzyły połączenia, a ich wypustki szerzyły swe wpływy aż do struktur znajdujących się głęboko w mózgu myszy, niektóre nawet w kierunku rdzenia kręgowego. Neurony myszy zaczęły wysłać połączenia do przeszczepionej tkanki. Zarejestrowano aktywność elektryczną ludzkich neuronów. Zarejestrowano fale pobudzenia dużych fragmentów przeszczepu, a także zorganizowane wzorce przypominające pracę rozwijających się sieci nerwowych.
To rekonstrukcja przebiegu włókien nerwowych w mózgu myszy z przeszczepioną ludzką tkanką korową. Białą przerywaną linią zaznaczono granice przeszczepu. Kolory pokazują główny kierunek przebiegu włókien: zielony – z góry na dół, czerwony – od przodu do tyłu, niebieski – z boku na bok.
Czy ludzka kora mózgowa w czaszce myszy odpowiadała naszej?
Pozostawała niedojrzała, po 24 tygodniach część neuronów odpowiadała mniej więcej ludzkiej korze z późnego drugiego trymestru ciąży. Tkanka nie tworzyła prawidłowych sześciu warstw kory, brakowało jej podzielenia na wyspecjalizowane obszary czy zestawu typów neuronów hamujących.
Jak funkcjonowały myszki z ludzkimi neuronami?
Podstawowe funkcje ruchowe były w znacznej części zachowane. Myszy zachowywały się podobnie jak inne zwierzęta kontrolne, chociaż miały drobne różnice w kwestii koordynacji ruchowej oraz spontaniczności ruchu i zachowania. Naukowcy zdecydowali się na przeprowadzenie testu pamięci roboczej z wykorzystaniem labiryntu w kształcie litery Y. Mysz zwykle pamięta, które ramię labiryntu odwiedziła, i częściej wybiera inne. Myszki z przeszczepem, czyli te pozbawione części własnej kory nowej i hipokampa, wybierały kolejne ramię bardziej losowo. Myszy z wszczepioną ludzką tkanką częściej, niż wynikałoby to z przypadku, wybierały nowe ramię labiryntu, podobnie jak normalne zwierzęta z grupy kontrolnej. Jednak podczas testu związanego z nauką związku między dźwiękiem a nieprzyjemnym bodźcem było inaczej. Myszy z przeszczepami miały wyraźne trudności. Brakuje więc podstaw do założenia, że przeszczep ludzkiej kory zwiększył zdolności poznawcze gryzoni.
Jaki cel przyświecał eksperymentowi?
Celem było w skrócie modelowanie ludzkich zaburzeń neurorozwojowych i psychicznych oraz możliwość obserwowania funkcjonowania tak dużej ilości ludzkiej tkanki nerwowej wewnątrz żywego organizmu i jej wpływu na zachowanie zwierzęcia. Z racji tego, że niektóre choroby neurologiczne i zaburzenia rozwojowe są trudne do wyłapania i zrozumienia, uznano taki eksperyment za kluczowy. Ludzki organoid mózgowy wyhodowany w zwierzęciu był łatwiej dostępnym rozwiązaniem niż żywa ludzka tkanka mózgowa. Według naukowców może to w przyszłości umożliwić badanie działania leków czy skutków urazów. Jednakże mózg myszy nie reaguje tak jak ludzki. Niezależnie od tego, według uczonych może to okazać się przydatne do badania schizofrenii, padaczki, mózgowego porażenia dziecięcego oraz innych zaburzeń rozwoju układu nerwowego, np. związanych z niedotlenieniem. Część zwierząt wystawiono na działanie atmosfery zawierającej 5 proc. tlenu przez pięć godzin. Umożliwiło im to śledzenie uszkodzeń dużego fragmentu rozwijającej się ludzkiej tkanki mózgowej w myszy.
Bibliografia
Literatura Naukowa
Goldman B., (2026) Stanford Medicine team creates advanced model for studying brain development, disorders. Stanford Medicine News Center. Pobierane z: [https://med.stanford.edu/news/all-news/2026/09/model-to-study-brain-development.html] (dostęp: 13.10.2026).
Artykuły popularnonaukowe
Pasca S., (2026) Developmental xenocortication using human-derived organoids in mice. Nature. Pobierane z: [https://www.nature.com/articles/s41586-026-11032-2#rightslink] (dostęp: 12.10.2026).
Cieśliński P., (2026) Ludzka tkanka przeszczepiona do mózgów myszy. Naukowcy pytają, gdzie postawić granicę. Gazeta Wyborcza. Pobierane z: [https://wyborcza.pl/7,75400,33038549,ludzka-tkanka-przeszczepiona-do-mozgow-myszy-naukowcy-pytaja.html#s=S.index_topic-K.C-B.2-L.1.foto] (dostęp: 12.10.2026)
Autor: Małgorzata Elmer