Johns Hopkins University дерегінше, 2025 жылғы шілдеде университет зерттеушілері биологиялық ЖИ жасау деп атауға болатын серпіліс жасады: әлемде алғаш рет барлық негізгі аймақтың жүйке тіндерін және қарапайым қан тамырларын қамтитын толық көпаймақты ми органоиды, яғни мидың шағын тірі моделі өсірілді. Бұл электр сигналдарын генерациялап, біртұтас нейрондық желі ретінде жұмыс істей алатын адам миының тірі моделі, ол биологиялық ЖИ-ді түсінудің жаңа тәсілдерін ашады.
Бұл жетістік адам миының функцияларын имитациялай алатын биологиялық ЖИ-ді түсіну және жасау жолындағы маңызды қадам болды.
Биологиялық ЖИ зерттеуі нейробиология мен медицина үшін жаңа көкжиектер ашады.
Биологиялық ЖИ және ми органоидтары деген не
Биологиялық ЖИ ғылыми зерттеулер мен талқылауларда барған сайын өзекті тақырыпқа айналып келеді.
Бұл жаңалық биологиялық ЖИ қалай жұмыс істейтінін және оның медицинадағы әлеуетін түсінуге көмектеседі.
Биологиялық ЖИ психикалық аурулар мен нейродегенерация саласындағы болашақ зерттеулердің негізіне айналуы мүмкін.
Биологиялық ЖИ — компьютерлік бағдарлама емес, зертханалық жағдайда адамның дің жасушаларынан өсірілген шынайы тірі ми тіні. Ол нейрондық байланыстар құрып, сигналдар алмасу арқылы нейрондық белсенділіктің негіздерін зерттеуге мүмкіндік береді.
Жуыр уақытқа дейін ғалымдар мидың жеке фрагменттерін ғана — ми қыртысын, ортаңғы немесе артқы миды — жасай алатын. Жаңа әзірлеме бұл бөліктердің бәрін алғаш рет біртұтас жұмыс істейтін жүйеге біріктіріп, биологиялық ЖИ аналогын жасады.
«Біз келесі буын ми органоидтарын жасадық», — дейді зерттеу жетекшісі Энни Катурия, биомедициналық инженерия кафедрасының профессоры. Advanced Science журналында жарияланған зерттеуге сәйкес, нәтижелер неврологиялық ауруларды зерттеудің жаңа дәуірін ашады.
Биологиялық ЖИ-ді зерттеу әртүрлі мақсатқа арналған органоидтар жасау технологияларын дамытуға да мүмкіндік береді.
Бұл биологиялық ЖИ-дің ми жұмысының механизмдерін түсінудегі маңызын да көрсетеді.
Биологиялық ЖИ қалай жасалады
Биологиялық ЖИ-дің медицинадағы рөлі жаңа терапиялар әзірлеу үшін маңызды бола түседі.
Биологиялық ЖИ-ді түсіну неврологиялық ауруларды емдеудің тиімдірек әдістерін жасауға көмектеседі.
Ми органоидтарын өсіру процесі күрделі биологиялық конструкторды құрастыруға ұқсайды. Алдымен зерттеушілер мидың әртүрлі аймағынан нейрондық жасушаларды және қан тамырларының бастапқы формаларын бөлек зертханалық ыдыстарда өсірді. Кейін жеке компоненттер биологиялық желім рөлін атқаратын арнайы ақуыз молекулалары арқылы біріктірілді.
Биологиялық ЖИ электр белсенділігін көрсетті, бұл оны нейробиологиялық зерттеулерде пайдалану мүмкіндігін болжауға негіз береді.
Жасалған модель 40 күндік адам эмбрионының миына сәйкес келеді. Сонымен бірге ми органоидтарында 6-7 миллион нейрон бар. Бұл ересек адам миындағы ондаған миллиард нейронмен салыстырғанда микроскопиялық көлем, бірақ зерттеу мақсаттары үшін жеткілікті.
Гематоэнцефалдық бөгет: биологиялық миды қорғау
Биологиялық ЖИ қолдану медициналық зерттеулер саласында елеулі серпілістерге әкелуі мүмкін.
Ерте гематоэнцефалдық бөгеттің қалыптасуы ерекше маңызды жетістік болды. Бұл қан тамырлары мен ми арасындағы, молекулалардың миға өтуін бақылайтын қорғаныш жасушалық қабат. Ми органоидтарында қарапайым қан тамырларының болуы жүйке тінінің табиғи даму жағдайларын модельдеуге жақындатып, биологиялық ЖИ-ді одан да шынайы модельге айналдырады.
Осылайша, биологиялық ЖИ миды және оның ауруларын түсіну жолындағы маңызды қадам болып табылады.
Биологиялық ЖИ зерттеуі неврологиялық бұзылыстарды емдеу тәсілдерін түбегейлі өзгертуі мүмкін.
Биологиялық ЖИ не үшін қажет: медицинада қолдану
Биологиялық ЖИ технологиясы неврологиялық және психикалық ауруларды — аутизмді, шизофренияны, Альцгеймер ауруын — зерттеу үшін бұрын-соңды болмаған мүмкіндік ашады. Бұл патологиялар мидың жеке бөліктеріне емес, тұтас миға әсер етеді.
«Аутизмді зерттеу үшін адамнан оның миына қарауға рұқсат сұрай алмаймыз», — деп түсіндіреді профессор Катурия. «Көпаймақты ми органоидтары аурулардың дамуын нақты уақытта бақылауға, емдеу әдістерінің тиімділігін тексеруге және тіпті нақты пациенттер үшін жеке терапия таңдауға мүмкіндік береді».
Био ЖИ жануар модельдеріне қарсы
Эксперименттік препараттарды тестілеу үшін биологиялық ЖИ қолдану клиникалық сынақтардың тиімділігін едәуір арттыруы мүмкін. Қазір дәрілік препараттардың 85-90%-ы клиникалық зерттеулердің бірінші фазасында сәтсіздікке ұшырайды. Нейропсихиатриялық препараттар үшін сәтсіздік көрсеткіші 96%-ға жетеді.
Негізгі себеп — әзірлеудің ерте кезеңдерінде ғалымдар көбіне миы адам миынан өзгеше жұмыс істейтін жануар модельдерін зерттейді. Ми органоидтары адам миының табиғи дамуын дәлірек қайталайды және жаңа дәрілік заттарды скринингтеуге қолайлырақ сынақ объектілеріне айналуы мүмкін.
«Дамудың ерте кезеңдерінде не дұрыс болмай жатқанын түсінсек, препараттарды скринингтеуге арналған жаңа нысаналарды таба аламыз», — дейді Энни Катурия. «Биологиялық ЖИ жаңа дәрілерді немесе емдеу әдістерін тестілеп, олардың адам жасушаларына нақты әсер ететін-етпейтінін бірден анықтауға мүмкіндік береді».
Био ЖИ болашағы
Көпаймақты ми органоидын жасау биотехнология және регенеративті медицина дамуындағы маңызды қадам. Бұл платформа тұтас мидың дамуын зерттеуге, нейродегенеративті ауруларды модельдеуге және дербестендірілген терапиялық тәсілдерді әзірлеуге бірегей мүмкіндік береді.
Болашақта биологиялық ЖИ технологиясы фармакологиялық зерттеулерді ғана емес, адам миының іргелі жұмыс механизмдерін тереңірек түсінуді де түбегейлі өзгертіп, неврологиялық бұзылыстарды емдеудің тиімдірек әдістеріне жол ашуы мүмкін.
Сізге сондай-ақ қызық болуы мүмкін:
- Huawei және DeepSeek-R1-Safe: қауіпсіз жасанды интеллектке технологиялық көзқарас
- Құрылысшы робот: 2025 жылғы құрылыс индустриясындағы жаңалықтар
Дереккөздер:
- Johns Hopkins University — https://hub.jhu.edu/2025/07/25/hopkins-researchers-develop-whole-brain-organoid/
- EurekAlert! — https://www.eurekalert.org/news-releases/1098534
- Advanced Science Journal — https://accscience.com/journal/OR/articles/online_first/4838
Ескертпе:
Бұл материал ашық дереккөздерде жарияланған ақпарат негізінде дайындалған және тек ақпараттық-анықтамалық сипатта. Ұсынылған мәліметтер ресми қорытынды болып саналмайды және заңдық, қаржылық немесе өзге де кәсіби кеңес ретінде қарастырылмайды. Жарияланым жарнамалық сипатта емес. Сауда маркаларының, брендтердің және ұйым атауларының аталуы тек ақпараттық мақсатта берілген және оларды ілгерілетуді немесе мақұлдауды білдірмейді.
Мақалаға пікірлер