فیلم/ پیوند نورون‌های انسان را به مغز موش

در مطالعه ای که در روز چهارشنبه منتشر شد، محققان از استنفورد گزارش دادند که توده های سلول های انسانی، موسوم به "ارگانوئیدها" به میلیون ها نورون جدید تبدیل شده و خود را به سیستم عصبی جدید متصل می کنند. زمانی که ارگانوئیدها به مغز موش ها متصل شدند، حیوانات می توانستند سیگنال های حسی را از سبیل خود دریافت کنند و به تولید سیگنال های فرمان برای هدایت حرکات کمک کنند.

دکتر سرجیو پاسکا، عصب شناس که این تحقیق را رهبری میکرد، گفت که او و همکارانش اکنون از نورون های پیوندی برای یادگیری در مورد بیولوژی زمینه ساز اوتیسم (Autism)، اسکیزوفرنی و سایر اختلالات رشدی استفاده می کنند.

دکتر پاسکا گفت: «اگر واقعاً بخواهیم با زیست شناسی این شرایط مقابله کنیم، به مدل های پیچیده تری از مغز انسان نیاز داریم.»

در سال ۲۰۰۹، بعداز آموزش پزشکی در رومانی، دکتر پاسکا به عنوان محقق فوق دکترا به دانشگاه استنفورد پیوست تا نحوه ایجاد نورون های انسانی در یک ظرف را بیاموزد. او و همکارانش سلول های پوستی داوطلبان را گرفتند و آنها را در مواد شیمیایی غسل دادند حالا آن ها بیشتر شبیه سلول های جنینی بودند که میتوانند به هر بافتی در بدن تبدیل شوند.

با افزودن مواد شیمیایی بیشتر، محققان سلول ها را تشویق کردند تا به نورون تبدیل شوند.

دکتر پاسکا و همکارانش دوباره آزمایش مشابهی را انجام دادند و این بار از سلول های پوست افراد مبتلا به سندرم تیموتی استفاده کردند، شکل نادری از اوتیسم که ناشی از یک جهش است که منجر به مشکلات جدی قلبی و همچنین اختلال در مهارت های زبانی و اجتماعی می شود.

رشد نورون های سندرم تیموتی در یک ظرف، دکتر پاسکا توانست تعدادی از تفاوت ها را بین آن ها و نورون های معمولی ببیند. آنها مقادیر بیشتری از مواد شیمیایی سیگنال دهنده مانند دوپامین را تولید کردند.

ولی بررسی سلول های منفرد میتواند تنها تعداد محدودی از سرنخ ها را در مورد این بیماری آشکار کند. دکتر پاسکا مشکوک بود که می تواند با مطالعه هزاران نورون که در مدارهایی به نام ارگانوئیدهای مغزی به هم متصل شده اند، اطلاعات بیشتری کسب کند.

یک دستورالعمل شیمیایی جدید به دکتر پاسکا این امکان را داد تا شرایط داخل مغز در حال رشد را تقلید کند.

در مطالعه بعدی، او و همکارانش سه ارگانوئید را به هم متصل کردند: یکی از قشر مغز، دیگری از نخاع و یک سوم از سلول های عضلانی. تحریک ارگانوئید قشر باعث انقباض سلول های عضلانی شد.

دانشمندان شروع به قرار دادن ارگانوئیدها در مغزهای زنده کردند. در سال ۲۰۱۸، فرد گیج، عصب شناس و همکارانش در مؤسسه مطالعات بیولوژیکی سالک، ارگانوئیدهای مغز انسان را به مغز موش های بالغ پیوند زدند. نورون های انسانی همچنان به بلوغ می رسند، زیرا مغز موش رگ های خونی آنها را تامین می کرد.