Применение стволовых клеток — одна из самых популярных тем в медицине и физиологии. Однако чтобы выращивать ткани из таких клеток, исследователям во всем мире важно научиться оптимизировать этот процесс. Нейробиолог из Университета Шеффилда (Великобритания) Антон Николаев и аспирант Университета ИТМО Павел Катунин создали робота, который позволит контролировать рост нейронов из стволовых клеток. Метод опубликован на сервере препринтов BioRxiv.

Сегодня уже существует методика превращения стволовых клеток в другие клетки при помощи различных сигнальных молекул, например, ретиноевой кислоты или Wnt. Она хотя и широко используется, но имеет ряд недостатков, например, лишь малый процент клеток превращается в нужные: «Проблема в том, что это происходит очень долго, — поясняет Антон Николаев. — Чтобы, условно, превратить чашку стволовых клеток в нейроны, необходим месяц или даже больше. Вторая проблема – нет контроля, в какие нейроны превратятся клетки в чашке. Мы же хотим научиться выращивать нейроны определенных типов и лучше понимать, как работают нейронные цепочки».

Главное отличие проекта — в использовании машинного обучения и компьютерного зрения для того, чтобы найти и поддержать оптимальные условия превращения (дифференцировки) клеток в нейроны. Но для машинного обучения требуется огромное количество примеров: опыты по превращению клеток нужно проводить тысячи раз, что крайне сложно даже для большой научной группы. Для этой цели ученые создали робота-лаборанта, напечатанного на обычном 3D-принтере, который поможет автоматизировать процесс.

«Сама задача подбора конкретного вещества для дифференцировки и протокола его применения – это задача оптимизации, — рассказывает Павел Катунин, — то есть у вас есть, к примеру, различные параметры сигнальных молекул – их концентрации, частота подачи и так далее – и мы пытаемся найти наилучшее сочетание этих параметров, чтобы максимальное количество клеток преобразовалось именно в нужные нам. Оптимизировать этот процесс, оценить процент клеток, дифференцировавшихся в необходимые, нам поможет компьютерное зрение, которое на основе данных микроскопа автоматически определяет, так ли, как нам надо, протекает процесс».

В результате ученые разработали робота для автоматической постановки многочисленных экспериментов и сбора больших данных, на котором и был проверен алгоритм оптимизации.

Сейчас этап работы над роботом практически завершен, и по его итогам был опубликован препринт статьи. Теперь другие исследователи также смогут использовать эту разработку для своих опытов. В будущем эта модель позволит ученым отслеживать процесс превращения клеток на ранних стадиях и отбирать нужные для эксперимента.

На первом этапе эксперименты проводятся не на эмбриональных стволовых клетках — их заменяют куда более дешевые клеточные линии раковых стволовых клеток NTERA-2. Для обучения модели и отладки робота эта замена очень полезна, ведь она значительно удешевляет каждый опыт. Впрочем, работа с такими клетками сама по себе может дать научный результат и найти возможное применение в области медицины, например, в онкологии. Однако сейчас для ученых важно проработать метод для получения большого количества нейронов из стволовых клеток и в перспективе создать из них логические цепи.

Текст: ИТМО

Источник: neuronovosti.ru/robot-laborant-pomozhet-uchenym-vyrashhivat-nejrony

Исследователи из нескольких Национальных институтов здравоохранения, изучая рыбок данио рерио, обнаружили, что клеточные популяции в гематоэнцефалическом барьере, которые защищают мозг от болезнетворных микроорганизмов и вредных веществ, представляют собой не иммунные клетки, как думали прежде, а, скорее всего, клетки системы кровообращения. Эта фундаментальная находка, опубликованная в eLife, может стать важным открытием, помогающим понять возрастные изменения работы мозга и то, как ВИЧ инфицирует этот орган.

Гематоэнцефалический барьер – это слои клеток, которые выстилают внутри и снаружи кровеносные сосуды головного мозга и не дают веществам из крови проникать в ткани. Внутренний слой клеток представляет собой эпителиальная ткань – эндотелий, который есть во всех кровеносных сосудах организма. В сосудах мозга соседние эндотелиальные клетки образуют плотный барьер, который предотвращает попадание токсинов и микроорганизмов в орган. Но они не единственные.

Есть ещё одна особая популяция клеток, которая покрывает мозговые капилляры снаружи. Учёные полагают, что она тоже играет защитные функции. Эти клетки наподобие макрофагов поглощают токсины, клеточные отходы и микробы, а затем упаковывают их структуры, называемые везикулами (пузырьками). Эти сторожевые клетки называются флуоресцентными гранулярными периваскулярными клетками (FGPs), так как везикулы испускают жёлтое свечение под воздействием света.

Учёные доказали, что FGPs присутствуют в мозге данио-рерио и что они не связаны с иммунной системой, как считалось ранее, а произошли от самих эндотелиальных клеток.

Эти клетки играют важную роль в различных заболеваниях мозга. Они выступают в качестве крупных точек входа для заражения мозговой ткани ВИЧ-инфекцией. Возрастное снижение когнитивных функций также связано со сниженной способностью FGPs очищаться.

Лаборатория одного из ведущих авторов исследования Бранта Вайнштейна (Brant Weinstein) из Национального института здоровья детей и человеческого развития (NICHD) изучала данио-рерио, чтобы понять, как связаны кровь и лимфатическая система в развитии. Мальки прозрачны, поэтому под микроскопом увидеть предмет исследования – систему кровообращения – не составляет труда. Доктор Вайнштейн и его коллеги вставили ген светящегося зелёным белка в клетки эндотелия отдельных кровеносных капилляров и в сосудистую лимфатическую сеть, где в основном «обитают» иммунные клетки. В дополнение к светящейся лимфатической системе исследователи заметили, что «зелёные» клетки также покрыли всю поверхность мозга крошечных мальков.

При ближайшем рассмотрении исследователи причислили эти клетки к FGPs. По тому, что они позеленели, стало очевидно, что источник их возникновения – эндотелий. Однако вплоть до момента опубликования статьи считалось, что это макрофаги, клетки исключительно иммунной системы.

Учёные провели дополнительные эксперименты, чтобы подтвердить сосудистое происхождение FGPs, в том числе провели анализ того, какие белки синтезируются из их ДНК. И эти протеины наиболее близко подошли к таковым у эндотелиальных клеток лимфатической системы, а не белкам макрофагов.

В другой серии экспериментов зелёный флюоресцентный белок вставлялся в ткани, которые в процессе эмбрионального развития образовывали кровеносные и лимфатические сосуды у мальков. Когда рыбы взрослели, учёные наблюдали светящиеся зелёным FGPs на их поверхности мозга, что подтверждало происхождение этих клеток из эндотелия.

Исследователи намереваются провести дальнейшие исследования того, как FGPs взаимодействуют с кровеносными сосудами и составляют гематоэнцефалический барьер.

Текст: Анна Хоружая

Источник: neuronovosti.ru/geb-rerio

Изучать активность головного мозга плода очень интересно: ведь ребёнок рождается уже с полностью функционирующим мозгом, и выяснить, как формируются те или иные нейронные сети во время внутриутробного развития очень важно. Но как это сделать? Электроды в плаценту не проведёшь, а фМРТ обычно не годится: плод не заставишь полежать спокойно.

Чуть ли не два возможных способа, которые используют учёные – это ЭЭГ глубоко недоношенных детей и модельные животные, новорожденные мышата и крысята, которые рождаются менее развитые, чем человек. Однако, конечно, это всё полумеры. Поэтому учёные из Вашингтонского университета в 2016 году решили попытаться всё-таки научиться делать функциональную магнитно-резонансную томографию плода in utero, то есть, прямо в утробе. То, что у них получилось, опубликовано в журнале Human Brain Mapping.

Метод обработки сигнала фМРТ, разработаный группой под руководством Колина Стадхолма (Colin Studholme) позволяет учитывать движение объекта исследования в сканере. Более того, предварительно он был испытан на добровольцах, которые специально шевелились в сканере.

После испытаний учёные приступили непосредственно к исследованиям. В первую очередь они обратили своё внимание на так называемую сеть пассивного режима работы мозга (нейронная сеть оперативного покоя, Default Mode Network, DMN). Эта нейронная сеть, открытая и названная в начале 2000-годов Маркусом Райхлом, активна в состоянии, когда человек не занят выполнением какой-либо задачи, связанной с внешним миром, а, напротив, бездействует, отдыхает, грезит наяву или погружён в себя. Авторов исследования интересовало, сформирована ли эта сеть уже до рождения, или появляется после появления младенца на свет. Это важно еще и потому, что по современным представлениям, именно DMN играет ключевую роль в функционировании сознания.

Исследование восьми плодов на сроках 32-37 недель, равно, как и недоношенных детей этого срока показало, что DMN в этом возрасте уже вполне активна.

По словам Колина Стадхолма, новая методика может найти применение в очень многих исследованиях. Особенно в изучении вредного влияния алкоголя и других психоактивных веществ на развитие мозга плода.

Текст: Алексей Паевский

neuronovosti.ru/dmn-in-fmri

28 - 30 сентября 2020 года состоится VII Российский конгресс по остеопорозу, остеоартриту и другим метаболическим заболеваниям скелета с международным участием, который в этом году впервые пройдёт в online-формате.

Формат  проведения: online

Президент Конгресса — академик РАН, доктор медицинских наук, профессор В.И.Мазуров. 

Сайт мероприятия: www.osteoporosis.your-forum.info

9 - 10 октября 2020 состоится X Поволжская междисциплинарная научно-практическая конференция с российским и международным участием «Детская неврология и нейрореабилитация – Казань 2020»

Сайт мероприятия

18 сентября 2020 состоится Международная онлайн школа «Недоношенный ребенок: последующее наблюдение на педиатрическом участке»

Сайт мероприятия

6 - 7 августа 2020 года пройдет первая онлайн-конференция из образовательного цикла «Академия неврологии» ФГБНУ «Научный центр неврологии», крупнейшего научно-исследовательского и лечебно-диагностического неврологического центра России. В рамках беспрецедентного проекта мы раскроем и обсудим наиболее наболевшие темы, сложные диагностические кейсы, поделимся опытом и новейшими подходами к терапии заболеваний центральной и периферической нервной системы.

Сайт мероприятия

Для просмотра номера газеты нажмите здесь >>

Французский суд обязал государство выплатить компенсацию семьям, где женщины принимали противоэпилептический препарат «Депакин» во время беременности. Деньги получат три семьи, однако в суде заявили о 15—30 тыс.пострадавших детей.

Суд Франции признал власти страны виновными в скандале вокруг противоэпилептического препарата «Депакин».  По решению суда, компенсацию получат три семьи, обратившиеся в суд после появления на свет пятерых детей с врожденными аномалиями, аутизмом и задержками развития. 

«Депакин» (вальпроевая кислота) одобрен в 1960–х годах. Он также применяется для лечения мигрени и биполярного расстройства. В ходе судебных слушаний было доказано, что власти Франции знали о риске возникновения врожденных аномалий при применении препарата с 1983 года, а о риске задержек развития и аутизма с 2004 года.

В результате государство выплатит пострадавшим от 20 тыс. до 290 тыс. евро (22,5 —327 тыс. долл.) в зависимости от даты рождения детей, которым сейчас от 11 до 35 лет.

Суд  также установил ответственность производителя — компании Sanofi и лечащих врачей за побочные эффекты у 15—30 тыс. детей, сообщает South China Morning Post.

Отдельно Sanofi грозят обвинения в мошенничестве при отягчающих обстоятельствах и непреднамеренном нанесении повреждений. Согласно французскому законодательству, эти обвинения не влекут автоматического судебного разбирательства. Решение остается за прокуратурой.

Sanofi опровергает все обвинения. В компании заявили, что она предупреждала о связанных с применением препарата рисках еще в 1980-х годах.

Официальный итоговый релиз события

Екатерина Мень: Об аутизме мы знаем много, но еще больше нам предстоит узнать! 

VIII Международная научно-практическая конференция «Аутизм: вызовы и решения» завершила свою работу в формате онлайн-марафона. Новый Интернет-формат принес проекту не только ощутимый качественного прирост аудитории участников, но и интеграцию, объединение «аутического» сообщества в обсуждении важных междинсциплионарных вопросов - образовательных, медицинских и социальных- необходимых для поддержки, реабилитации и благополучия детей и людей с расстройствами аутического спектра (РАС) и их семей. 

С 22 апреля по 25 мая, более чем за месяц, онлайн-площадка конференции приняла более 2 000 участников, практически из всех регионов России. В течение 12 онлайн-сессий было представлено порядка 50 докладов от экспертов из разных уголков мира, 4 мастер-класса и открытых онлайн-дискуссии. Основными темами докладов экспертов с мировым именем стали: инновационные открытия в области генетики, связей аутизма и экологии, актуальной сейчас работы на сервисах телемедицины, поддержки и обучения детей с РАС через дистанционные формы, организации жизни с особенными детьми на карантине. Безусловно, большой интерес вызвали доклады по ряду мультидисциплинарных подходов к проблемам доказательных практик в медицинской поддержек детей с РАС и теме «аутизма и интеллекта». Актуальной, уже многие годы, является тема «прикладного поведенческого анализа» и «раннего вмешательства» при работе с особенными детьми.  Впервые в рамках Конференции был поднят вопрос об оказании поддержки детям и людям с РАС в сельской местности и малых городах и территориях. Стоит отметить сессию, посвященную изучению особенностей питания детей с аутизмом. Помимо выступлений известных международных практиков в этой области, блестящим стал методологический симбиоз прикладных методик адаптации рациона питания детей с РАС в России от ведущих отечественных экспертов-гастроэнтерологов, при поддержке популярных брендов детского питания, таких как «ФрутоНяня». «Отечественные специалисты, которые приняли участие в онлайн-конференции в этом году, не уступают в своем опыте, компетенциях и тех знаниях, которые они готовы передать, своим западным коллегам, их с каждым годом все больше»,- отметили участники и международные лекторы события.

По словам Екатерины Мень, Президента Центра проблем аутизма (ЦПА) и со-организатора ежегодной Конференции «Аутизм. Вызовы и решения»: «Онлайн-событие имело четкую драматургию-мы последовательно двигались от темы к теме, шли "шаг за шагом". Без случайных докладов, в этом году, конференция была проведена как целостная программа сессий, рассматривающих аутизм с совершенно разных сторон, в доступной подаче для всех ее участников. И врачи, и педагоги, и родители, смогли проникнуть в содержание каждого доклада и сообщения, возможно, не касающееся напрямую их сферы деятельности, но представляющих для них большой интерес. Мы видели, что врачам интересно слушать все, что связано с образованием детей с аутизмом, а педагогам - различные достижения, мысли, данные, научные открытия о биологических сторонах аутизма и, таким образом, мы смогли комплексно охватить всю проблематику, предоставить заинтересованной междисциплинарной аудитории объемное и максимально актуальное на данный момент знание об аутизме».

Организаторы онлайн-марафона год от года, начиная с первой Конференции, состоявшейся в 2012 году, 8 лет назад, видели своей основной целью «снять барьеры» с важного информационного контента-знания о проблематике  аутизме, донести его до широкой российской аудитории как профессиональных – медицинских и педагогических сообществ, так и для родительской аудитории. «Еще много лет назад мы, начина я с первого "пилотного" проекта Конференции мы определили для себя задачу, как обеспечить доступ всех категорий аудитории, связанной с проблематикой аутизма в нашей стране, особенно на региональном уровне. Мы стараемся снимать барьеры в уникального и важного информационного контента нашего события, на синхронных перевод нами привлечена группа профессиональных переводчиков и сейчас мы можем с уверенностью говорить, что мы не только учли факт отсутствия у большого количества российских людей знания английского языка, но и настроили на высочайшем уровне синхронный перевод всех выступлений зарубежных докладов спикеров Конференции»,- рассказывают со-организаторы Конференции, представители Центра Проблем аутизма (ЦПА). Благодаря онлайн-формату события в этом году, удалось значительно снять и «территориальный барьер». Так, со онлайн-марафоне приняли участие более 1 000 новых участников, в основном из регионов РФ. Именно для них Конференция дала «большие открытия» именно в области контентной составляющей выступлений и тематик докладов авторитетных международных спикеров. «Вы расширили горизонты, совсем другой уровень подачи, другая степень впечатлений», - так писали в отзывах новые участники. 

По словам организаторов Конференции, в следующем году, они все же планируют вернуться к очному оффлайн-формату события, но полученный онлайн-опыт этого года дал многое и для обеспечения доступа широкой аудитории к передовой контентной составляющей будущих событий будет ими использован.   

Международная московская научно-практическая Конференция «Аутизм. Вызовы и решения» - масштабный форум, проводится ежегодно в Москве с 2012 года. За 8 лет событие посетили более 30000 человек, участниками Форума являются как представители профессионального медицинского и научного сообщества, так и пациентской (родительской) общественности - семьи с людьми/детьми с диагнозом РАС. Событие стало площадкой для объединения разрозненных сил в области аутизма, в области научного и клинического обмена, в области коммуникации между разными общественными силами со всей страны. Именно на площадке конференции зародилось множество проектов в области медицинской помощи детям с РАС и их инклюзии. Традиционно со-организатором Конференции является АНО "Центр проблем аутизма" (https://autismchallenge.ru) под руководством Екатерины Мень .