Группа исследователей из Стэнфорда впервые воспроизвела цепочку, по которой болевой сигнал передаётся от кожи к имитации головного мозга. Проектом руководил нейробиолог Серджу П. Пашка, который ещё в 2017 году ввёл понятие «ассемблоидов» — трёхмерных моделей из нескольких органоидов, соединённых в единую систему.
Органоиды — это структуры из живых клеток, выращенные в лаборатории. Они повторяют работу настоящих органов. В новом эксперименте учёные взяли клетки кожи человека и перепрограммировали их в стволовые — универсальные клетки, способные становиться любым типом ткани. Затем их превратили в четыре типа нейронной ткани: чувствительные клетки кожи, проводящие волокна и участки, имитирующие кору мозга. Все они были выращены отдельно, а потом объединены в одну цепь.
Через 100 дней органоиды срослись, образовав структуру длиной около 1 см и содержащую 4 миллиона клеток. Между ними установились активные нейронные связи. Для проверки цепочки использовали капсаицин — компонент острого перца. После его добавления регистрировались импульсы, проходящие через всю модель от «кожи» к «мозгу».
Такой подход позволяет наблюдать за процессом передачи боли в реальном времени и без участия животных. Модель может помочь в разработке новых обезболивающих, которые не вызывают привыкания, а также будет использоваться в исследовании заболеваний нервной системы.