دانشمندان با سلول های بنیادی مغزهای کوچکی پرورش دادند که حتی روی خودشان چشم هم فراوری کردند! - باد صبا

به گزارش باد صبا، دانشمندان در مقاله ای جالب گزارش نموده اند که مغزهای کوچکی در آزمایشگاه از سلول های بنیادی پرورش داده اند. این مغزهای کوچک به طور خود به خود ساختارهای ابتدایی چشم را ایجاد نموده بودند.

روی ارگانوئیدهای کوچک مغز مشتق شده از انسان، دو فنجان نوری متقارن دو طرفه رشد نموده بود که منعکس نماینده رشد ساختارهای چشمی در جنین انسان بود. این نتیجه باورنکردنی می تواند به ما در درک بهتر فرآیند تمایز و رشد چشم و بعلاوه بیماری های چشم یاری کند.

جی گوپالاکریشنان، عصب شناس از بیمارستان دانشگاه دوسلدورف در آلمان در بیانیه ای در سال 2021 گفت: کار ما توانایی قابل توجه ارگانوئیدهای مغز را برای فراوری ساختارهای حسی اولیه که حساس به نور هستند، نشان می دهد.

این ارگانوئیدها می توانند به مطالعه تعاملات مغز و چشم در طول رشد جنین، مدل سازی اختلالات مادرزادی شبکیه، و فراوری انواع سلول های شبکیه ویژه بیمار برای آزمایش های دارویی شخصی و درمان های پیوند یاری نمایند.

ارگانوئیدهای مغزی، مغز واقعی نیستند. آنها ساختارهای کوچک و سه بعدی هستند که از سلول های بنیادی پرتوان القایی مشتق می شوند. این نوع سلول ها، سلول هایی که از انسان بالغ برداشت شده و با مهندسی معکوس به سلول های بنیادی تبدیل می شوند، که پتانسیل رشد به انواع مختلف بافت را دارند.

در این مورد، این سلول های بنیادی، شبه بافت مغزی ایجاد می نمایند که البته بدون هیچ چیزی شبیه به افکار، احساسات یا آگاهی است. چنین مغزهای کوچکی برای اهداف تحقیقاتی استفاده می گردد که عملا این آزمایش ها را در مغزهای زنده واقعی نمی توان انجام داد، یا حداقل از نظر اخلاقی سخت است. برای مثال، آزمایش های دارویی، یا مشاهده رشد سلولی در شرایط نامطلوب خاص.

اما این بار، گوپالاکریشنان و همکارانش در پی مشاهده رشد چشم بودند.

به جای رشد مستقیم این ساختارهای بینایی، تیم Gopalakrishnan می خواستند ببینند که آیا می توان آنها را به عنوان بخشی از ارگانوئیدهای مغزی رشد داد.با این کار این مزیت به وجود می آمد که چگونه این دو نوع بافت می توانند با هم رشد نمایند، به جای رشد ساختارهای اپتیکی به تنهایی.

محققان در مقاله خود نوشتند: توسعه چشم یک فرآیند پیچیده است و درک آن می تواند زمینه ساز پایه مولکولی بیماری های اولیه شبکیه باشد.

آنها رتینول استات را به عنوان یاریی به رشد چشم، به محیط کشت اضافه کردند.

شبه مغز آنها که به دقت مراقبت شده بود، از 30 روز پس از رشد، فنجان های بینایی را تشکیل داد که ساختارها به وضوح در 50 روزگی قابل مشاهده بودند. این امر با زمان بندی رشد چشم در جنین انسان مطابقت دارد، به این معنی که این ارگانوئیدها می توانند برای مطالعه پیچیدگی های این فرآیند مفید باشند.

فنجان های بینایی حاوی انواع مختلفی از سلول های شبکیه بودند که به صورت شبکه های عصبی که به نور پاسخ می دادند و حتی حاوی عدسی و بافت قرنیه بودند. در نهایت، ساختارها حتی اتصال شبکیه به مناطقی از بافت مغز را نشان دادند.

از 314 ارگانوئید مغزی که تیم رشد کرد، 73 درصد آنها فنجان های بینایی را توسعه دادند. این تیم امیدوار است که استراتژی هایی برای زنده نگه داشتن این ساختارها در مقیاس های زمانی طولانی تر برای انجام تحقیقات عمیق تر با پتانسیل بزرگ ایجاد کند.

دانشمندان امیدوارند که از ارگانوئیدهای نسل بعدی برلای مدل سازی رتینوپاتی ها یعنی مسائل شبکیه استفاده نمایند.

این تحقیق در Cell Stem Cell منتشر شده.