包括大脑、膀胱和胰腺在内的微型、不发达的器官版本正在世界各地实验室的培养皿中培养。
这听起来像是奥尔德斯·赫胥黎的科幻经典“美丽新世界”中的内容，但这些被称为类器官的人类细胞群已经在帮助科学家找到更好地了解疾病的新方法。
最新的突破出现在周三，当时一个国际研究小组在《自然》杂志上透露，他们成功地将人脑类器官植入了幼鼠的大脑中。
随着大鼠的生长，类器官也会生长，从而使科学家能够研究复杂的精神疾病，例如精神分裂症和自闭症。
世界各地的实验室都处于使用此类类器官的不同研究阶段。
在法国巴斯德研究所，自 2020 年底以来，在病理和生理衰老实验室的分子机制中，已经培养了数千个脑类器官。
在实验室内，数百个这样的小白球被储存在 37 摄氏度(98 华氏度)的温度下，因为一台机器确保不断运动以循环营养物质并防止它们聚集在一起。
进入第三维
那么它们是如何成长起来的呢?
在自然界中，当卵子与精子受精时，会形成一组干细胞。这些干细胞被称为“多能”，可以成为人体内任何类型的细胞，从大脑到皮肤。
大约二十年前，日本研究人员山中伸弥找到了一种方法，可以从成年人身上提取细胞，并将它们重新编程回早期的多能状态，这意味着它们可以再次变成任何类型的细胞。
这些诱导多能干细胞 (iPS) 可以在实验室中生产，并有望避免一些围绕人类胚胎干细胞破坏的争议。
这一发现为山中赢得了 2012 年的诺贝尔医学奖，并有望成为人类生物学研究的转折点。
巴斯德研究所的实验室已经使用 iPS 细胞在几个月内将大脑类器官生长到大约 3 到 4 毫米大小。
实验室负责人 Miria Ricchetti 表示，这些类器官“比人类大脑皮层简单得多”。
“这些类器官由不同类型的细胞组成，这些细胞相互作用，形成与正常大脑相比定位正确的层，”她告诉法新社。
这使类器官“具有三维结构，非常类似于大约 20 周大的发育中的人类大脑”。
这是这个不断发展的领域令人兴奋的原因之一。目前大多数研究都是在二维细胞上进行的，但类器官让科学家们可以扩展到三维。
“有些药物会对 2D 细胞起作用——然后我们发现它们对 3D 细胞不起作用，”Ricchetti 说。
类器官进入太空
类器官有望提供一种了解疾病不同阶段以及测试新药的新方法。例如，它们可以用来找出药物中的分子如何发挥作用——以及它是否有毒。
这也可能意味着必须对动物进行的此类测试更少。
奥地利分子生物技术研究所的分子生物学家Juergen Knoblich表示，目前在小鼠或大鼠身上进行的许多大脑实验“应该在灵长类动物身上进行”，但他补充说，但这“非常有争议”。
“来自人类干细胞的类器官模型很有希望并解决了这一冲突，”他告诉科学媒体中心。
Ricchetti 的团队正在使用其类器官来研究患有 Cockayne 综合征的大脑发育，这是一种罕见且致命的退行性疾病。
明年，巴斯德研究所的一些标本也将大胆地去往没有类器官的地方。
一些类器官将被送往国际空间站，以确定在太空中如何在分子水平上影响人类脑细胞。