قد يتمكن العلماء قريبًا من إنشاء أدمغة بشرية في المختبر بعد تطوير نموذج ثلاثي الأبعاد للدماغ باستخدام الخلايا البشرية ، مما يسمح لهم بدراسة نشاط الدماغ غير الطبيعي بشكل أفضل.
ظل الخبراء يزرعون أنسجة المخ منذ سنوات ، لكن هذه التقنية تستخدم أنسجة وظيفية محايدة لإنشاء “بنية تشبه الدماغ”.
يقول العلماء إن بإمكانهم استخدام خلايا من مرضى باركنسون والزهايمر في المستقبل لفهم كيفية استجابتهم لبعض العلاجات.
طور فريق من الباحثين بقيادة جامعة تافتس نماذج نسيجية ثلاثية الأبعاد للجهاز العصبي المركزي البشري تحاكي الخصائص الهيكلية والوظيفية للدماغ ونشاطه العصبي المستمر على مدى عدة أشهر.
قام الباحثون بتنمية الخلايا على هيكل ثلاثي الأبعاد مصنوع من بروتين الحرير والكولاجين ، مما أتاح تكوين “عضيات تشبه الدماغ”.
تسمح لنا النماذج النسيجية للعقول البشرية بالتحقيق في التفاعلات وتطور المرض والاستجابة للعلاج.
يقول الباحثون إن النماذج ثلاثية الأبعاد لأنسجة المخ تغلبت على مشكلة كبيرة في النماذج القديمة ، وهي نقص الخلايا العصبية البشرية. وذلك لأن الأنسجة العصبية نادرا ما تتم إزالتها من المرضى الأصحاء وعادة ما تكون متاحة فقط بعد وفاة المرضى.
بدلاً من ذلك ، يتم تعبئة نماذج الأنسجة ثلاثية الأبعاد بالخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs) ، وهي خلايا جذعية مشتقة صناعياً من خلايا غير متعددة القدرات ، ويمكن الحصول على هذه الخلايا من عدة مصادر ، بما في ذلك جلد المريض.
يعتقد الباحثون أن الشبكات المبنية من الخلايا الجذعية متعددة القدرات التي يسببها الإنسان ، أو iPSCs ، يمكن أن توفر رؤى جديدة في حالات مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون.
قال الباحث ديفيد كابلان: “توفر الهياكل المصنوعة من الحرير والكولاجين البيئة المناسبة لإنتاج الخلايا ذات التوقيعات الجينية والإشارات الكهربائية الموجودة في الأنسجة العصبية المحلية”.
أضاف الباحث ويليام كانتلي: “إن نمو الشبكات العصبية مستدام للغاية ومتسق في نماذج الأنسجة ثلاثية الأبعاد ، سواء استخدمنا خلايا من أفراد أصحاء أو خلايا من مرضى الزهايمر أو مرض باركنسون”. وتابع: “هذا يعطينا منصة موثوقة لدراسة الحالات المرضية المختلفة والقدرة على مراقبة ما يحدث للخلايا على المدى الطويل”.
المصدر: ديلي ميل