یک توده کوچک از بافت ژلاتینی که در ظرف آزمایشگاهی قرار دارد، جهشی بزرگ در تحقیقات مغز انسان را نشان می‌دهد. این اندام که به عنوان یک ارگانوئید شناخته می‌شود، آن یک مدل سه بعدی زنده از یک اندام انسانی است. یکی از اولین اندام هایی که چندین ناحیه مختلف مغز را تشکیل می‌دهند. علاوه بر این، این نواحی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و با فعالیت عصبی، پویا می‌شوند. آنها قابل مقایسه با مغز جنین انسان، در سن ۴۰ روزگی از بارداری میباشند.
مهندس زیست پزشکی، آنی کاتوریا از دانشگاه جانز هاپکینز، می‌گوید: «ما نسل بعدی ارگانوئیدهای مغزی را ساخته ایم. اکثر ارگانوئیدهای مغزی که در مقالات می‌بینید، یک ناحیه از مغز هستند، مانند قشر مغز یا مغز عقبی یا مغز میانی. ما یک ارگانوئید اولیه از کل مغز را پرورش داده‌ایم. ما آن را ارگانوئید مغزی چند ناحیه ای (ام آر بی اُ ) می‌نامیم.»
ارگانوئیدها اندام‌های کاملی نیستند، بلکه نسخه‌های کوچک شده‌ای هستند که از کشت سلول و بافت در محیط آزمایشگاهی رشد می‌کنند. هدف آنها این است که به دانشمندان اجازه دهند تغییرات، تفاوت‌ها و تعاملات با، مثلا، داروهای جدید را بدون نیاز به بررسی یک انسان زنده بررسی کنند.
این امر به ویژه برای تحقیق در باره عملکرد مغز اهمیت دارد. مغز، پیچیده ترین عضو بدن انسان، همچنین ناشناخته ترین عضو آن است. دانشمندان نمی توانند بدون تکیه بر علم و تخصص کاربرد مغز انسان را دستکاری کنند چون امکان دارد به راحتی به مغز او صدمه بزنند. بنابراین ارگانوئید های مغزی، بستری حیاتی برای کمک به درک عملکرد مغز، بیماری ها و بیماری های عصبی مانند اوتیسم و اسکیزوفرنی را فراهم می کنند.
سلول‌های بنیادی
محققان برای رشد ارگانوئید مغزی خود، سلول های خون و پوست را از انسان‌های زنده می گیرند تا سلول‌های بنیادی پرتوان القایی ایجاد کنند. این‌ها سلول‌هایی هستند که برای بازگشت به حالت «بنیادی» القا می‌شوند، که از آن می توانند به هر نوع سلولی در بدن انسان تبدیل شوند.
سپس این سلول‌های بنیادی برای تنوع و تبدیل به انواع سلول‌های مختلف از مناطق مختلف مغز انسان، همه در ظروف پتری جداگانه خود، کشت داده می شوند. تنها زمانی که هر یک از این مناطق به اندازه کافی توسعه یافتند، با پروتئین‌های چسبنده‌ای که مانند نوعی چسب عمل می‌کنند و به بافت‌های جداگانه اجازه می‌دهند تا ارتباط برقرار کنند، به هم متصل می‌شوند.
هر ارگانوئید بسیار کوچک است و از حدود ۶ تا ۷ میلیون نورون تشکیل شده است. در مقایسه با ده‌ها میلیارد نورون در یک مغز کاملا توسعه یافته انسان. اگرچه اندازه آنها ساده تر از مغزهای کاملا توسعه یافته است، اما مدلی معقول برای نحوه عملکرد مغز کامل انسان به عنوان یک شبکه یکپارچه ارائه می‌دهند.
در این تجربه آزمایشگاهی، چند یافته هیجان انگیز وجود داشت. رگ های خونی در ارگانوئید متصل رشد کردند و شروع به تشکیل رگ‌های خونی جدید کردند. محققان همچنین شواهدی از بیان ژن مرتبط با مناطق مختلف ارگانوئید و علائم اولیه توسعه سد خونی مغزی غشای حیاتی که از اندام ظریف در برابر مواد مضر محافظت می‌کند، یافتند.
محققان می‌گویند این ارگانوئید، پلتفرم جدیدی را فراهم می‌کند. که به دانشمندان امکان می‌دهد پیچیدگی‌های عملکرد مغز را در طول زمان مطالعه، و تجزیه و تحلیل کنند. آن میتواند به نوبه خود بینش مهمی در مورد بیماری‌های عصبی رشدی و عصبی تخریبی ارائه دهد و به توسعه در درمان آنها کمک کند.
بیشتر بخوانید:
