مینی مغزهای آزمایشگاهی با چشم هایی که قابلیت دیدن دارند

مجموعه: اخبار پزشکی

تاریخ انتشار : جمعه, 29 مرداد 1400 14:52

به گزارش باشگاه خبرنگاران به نقل از نیو اطلس، محققان موفق به پیشرفت چشمگیری در ساخت مینی اندام‌های آزمایشگاهی شده اند. این تیم با استفاده از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs)، ارگانوئید‌های مغزی را برای ایجاد ساختار‌های ابتدایی چشم که می‌تواند نور را حس کرده و سیگنال‌هایی را به دیگر قسمت‌های مغز ارسال کند، ایجاد کردند.

مغزهای مینیاتوری به کنترل و تشخیص بیماری‌ها کمک می‌کند

مغز انسان یکی از پیچیده‌ترین چیز‌هایی است که تاکنون خلق شده است. بنابراین دانشمندان برای درک بهتر آن، نسخه‌های مینیاتوری از مغز را در آزمایشگاه ساخته اند. برای ساخت این مینی مغزها سلول‌های پوستی از اهداکنندگان بالغ گرفته شده و دوباره به سلول‌های بنیادی بازگردانده می‌شوند و در مکانی که محیط مغز در حال ساخت و توسعه را تقلید می‌کند، قرار می‌گیرند و تشویق به تشکیل سلول‌های مختلف مغزی می‌‌شوند. نتیجه نهایی این فرآیند یک مدل مغزی سه بعدی و اندازه نخود است که می‌تواند برای مطالعه، کنترل بیماری یا اثرات دارو‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

در حال حاضر، تحقیقات به رهبری بیمارستان دانشگاه دوسلدورف یک گام فراتر رفته است. تیم تحقیقاتی ارگانوئید‌های مغزی را با فنجان‌های بینایی (ساختار‌های بینایی در چشم که در آن عصب بینایی با شبکیه قرار می‌گیرد) ادغام کرده است. آن‌ها به طور متقارن در قسمت جلوی مغز کوچک رشد کردند و به ارگانوئیدها نمایی دیگر دادند. اما مهمتر از همه این است که این فنجان‌های نوری کاربردی بودند. آن‌ها حاوی طیف متنوعی از انواع سلول‌های شبکیه هستند که شبکه‌های عصبی را تشکیل می‌دهند و توانایی پاسخ دادن به نور را دارند و این سیگنال‌ها را به مغز ارسال می‌کنند.

جی گوپالاکریشنان، نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: "در مغز پستانداران، رشته‌های عصبی سلول‌های گانگلیونی شبکیه برای ارتباط با اهداف مغزی خود رشد می‌کنند، جنبه‌ای که قبلاً در سیستم آزمایشگاهی نشان داده نشده است. "

این تیم با استفاده از سلول‌های بنیادی چهار اهدا کننده، ۳۱۴ اندامک مغز را در ۱۶ دسته تهیه کردند که حدود ۷۲ درصد آن‌ها رشته‌های نوری را تشکیل می‌دادند. این ساختار‌ها با علامت ۳۰ روزه ظاهر شده و طی ۵۰ روز بالغ شدند. این تیم می‌گوید این چارچوب زمانی مشابه مدت زمانی است که شبکیه در جنین انسان تشکیل می‌شود. این مطالعه نشان می‌دهد که این تکنیک قابل تکرار است و باید مطالعات بیشتری انجام شود.

گوپالاکریشنان می‌گوید: "کار ما توانایی فوق العاده ارگانوئید‌های مغزی در ایجاد ساختار‌های حسی اولیه که به نور حساس هستند و دارای انواع سلولی شبیه به آنچه در بدن یافت می‌شود هستند را برجسته می‌کند. این ارگانوئید‌ها می‌توانند به مطالعه تعاملات مغز و چشم در طول رشد جنین، مدل سازی اختلالات مادرزادی شبکیه و ایجاد انواع سلول‌های شبکیه مخصوص بیماران برای آزمایش دارویی شخصی و درمان‌های پیوندی کمک کنند. "

در حالی که این ارگانوئید‌های مغزی بسیار ابتدایی هستند، اما اگر به پیشرفت خود ادامه دهند، ممکن است روزی چالش‌های اخلاقی را ایجاد کنند. مطالعات قبلی در حال حاضر امواج مغزی را در ارگانوئید‌های دو ماهه تقریباً معادل نوزادان نارس تشخیص داده و ممکن است توسعه بیشتر منجر به ایجاد مغز‌های کوچک با نوعی خودآگاهی یا حتی هوشیاری شود. ورود حسی مانند بینایی ممکن است عامل اصلی این امر باشد و این موضوعی است که دانشمندان باید به آن توجه کنند.