438
|

Μίνι «λειτουργικούς» εγκεφάλους σε εργαστήριο δημιούργησαν στο Κέιμπριτζ

Protagon Team Protagon Team 21 Μαρτίου 2019, 13:20

Μίνι «λειτουργικούς» εγκεφάλους σε εργαστήριο δημιούργησαν στο Κέιμπριτζ

Protagon Team Protagon Team 21 Μαρτίου 2019, 13:20

Αν ο Στίβεν Χόκινγκ γεννιόταν σήμερα, ενδεχομένως η ασθένεια που τον καθήλωσε σωματικά να θεραπευόταν. Κι αυτό διότι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ κατάφεραν να κάνουν ένα επιστημονικό άλμα για την μελλοντική αντιμετώπιση στις νόσους του κινητικού νευρώνα, δημιουργώντας για πρώτη φορά εγκέφαλο που μπορεί να δημιουργήσει συνάψεις σε εργαστήριο.

Τα πολύπλοκα όργανα, που αποτελούν το κεντρικό νευρικό σύστημα, καλλιεργήθηκαν και αναπτύχθηκαν με επιτυχία. Η επιτυχία του πειράματος όμως δεν σταμάτησε εκεί… Ο εγκέφαλος που ήταν σε μέγεθος φακής, δημιούργησε αυτόματα συνάψεις με ιστούς της σπονδυλικής στήλης και των μυών από ποντίκι που βρίσκονταν δίπλα του. Οι μύες στη συνέχεια ελέγχονταν από τον εγκέφαλο και άρχισαν να λειτουργούν (έκαναν συσπάσεις).

Όπως σχολίασαν οι ειδικοί στον Guardian, πρόκειται για την πιο πρόσφατη και εξελιγμένη ανακάλυψη, σε μία σειρά από πολύπλοκα μοντέλα δημιουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Για να δημιουργήσουν τεχνητούς εγκεφάλους στο εργαστήριο, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια νέα μέθοδο με τη βοήθεια βλαστοκυττάρων. Ο μίνι εγκέφαλος που βγήκε από το εργαστήριο, παρουσιάζει ομοιότητες, από άποψης ποικιλίας και οργάνωσης νευρώνων, με τον εγκέφαλο του ανθρώπου στις 12-16 εβδομάδες της εμβρυακής ζωής. Ωστόσο, οι επιστήμονες τονίζουν πώς είναι ακόμα πολύ μικρός και «πρωτόγονος» για να παρουσιάζει σκέψεις, συναισθήματα ή συνείδηση.

Εικόνα από τα οργανοειδή που αναπτύχθηκαν με τη βοήθεια βλαστοκυττάρων (MRC Laboratory of Molecular Biology)

Ένας πλήρως ανεπτυγμένος ανθρώπινος εγκέφαλος έχει 80-90 δισ. νευρώνες. Το «οργανοειδές», όπως το χαρακτήρισαν, έχει μόνο λίγα εκατομμύρια, κάτι που το κατατάσσει από άποψης φαιάς ουσίας κάπου ανάμεσα σε μια κατσαρίδα και ένα ψάρι ζέβρα.

Προηγουμένως η εξέλιξη των οργανοειδών περιοριζόταν από την έλλειψη τροφοδοσίας με θρεπτικές ουσίες στο κέντρο τους. Όταν έφταναν σε συγκεκριμένο μέγεθος, οι νευρώνες στο κέντρο αποκόπτονταν από την τροφοδοσία και άρχιζαν να πεθαίνουν, με τη δομή να παύει να αναπτύσσεται.

Μοναδική εξέλιξη

Στη συγκεκριμένη έρευνα οι επιστήμονες καλλιέργησαν το οργανοειδές και ακολούθως χρησιμοποίησαν μια μικροσκοπική λεπίδα για να το κόψουν σε φέτες μισού χιλιοστού. Τα κομμάτια του εγκεφάλου τοποθετήθηκαν πάνω σε μια μεμβράνη που έπλεε σε υγρό πλούσιο σε θρεπτικές ουσίες. Αυτό σημαίνει πώς ολόκληρη η φέτα είχε πρόσβαση σε ενέργεια και οξυγόνο, και συνήθιζε να αναπτύσσεται και να σχηματίζει νέες συνάψεις, ενώ βρισκόταν σε καλλιέργεια για διάστημα ενός έτους.

Δίπλα στο οργανοειδές οι επιστήμονες πρόσθεσαν μια σπονδυλική στήλη ενός χιλιοστού, που είχαν πάρει από ένα έμβρυο ποντικού και τον περιβάλλοντα μυϊκό ιστό. Τα εγκεφαλικά κύτταρα άρχισαν να προεκτείνουν νευρωνικές συνδέσεις, συνδέθηκαν με τη σπονδυλική στήλη και άρχισαν να στέλνουν ηλεκτρικούς παλμούς, προκαλώντας σύσπαση στους μύες.

Στόχος των ερευνητών δεν είναι η μεταμόσχευση εγκεφάλου, αλλά η καλύτερη μελέτη ασθενειών και η δημιουργία θεραπειών για ασθένειες όπως η νόσος του κινητικού νευρώνα, η επιληψία και η σχιζοφρένεια.