برای اولین بار ، مغز انسان در سر موش کاشته شد

در سال‌های اخیر، دانشمندان راهی برای بازگرداندن سلول‌های پوست بالغ به حالت نابالغ پیدا کرده‌اند که می‌توان آن‌ها را وادار کرد تا تقریباً هر نوع سلول دیگری را در بدن تشکیل دهند.

این سلول‌های بنیادی پرتوان القایی را می‌توان برای ساخت نسخه‌های کوچک، اما عملکردی از اندام‌ها به نام ارگانوئید‌ها در آزمایشگاه استفاده کرد.

می‌توان از ارگانوئید‌ها برای مدل سازی بیماری و واکنش‌های دارویی استفاده کرد.این روش بسیار دقیق برای استفاده از کشت مسطح سلول‌ها در یک ظرف است.

ارگانوئید‌ها به عنوان مجموعه‌ای از سلول‌های خاص یک اندام تعریف شده اند که می‌توانند از طریق دسته بندی سلولی رشد و نمو از سلول‌های بنیادی و ایفای نقش یک اندام خاص به سازمان دهی خود بپردازند.

در طول سال‌ها دانشمندان موفق شده‌اند نسخه‌های کوچکی از مغز، قلب، ریه، کبد، کلیه‌ها، معده، چشم‌ها، لوزالمعده و حتی رگ‌های خونی و فولیکول‌های مو را رشد دهند.

اکتبر گذشته، تیم محققان از استنفورد برای اولین بار ارگانوئید‌های مغز انسان را در موش‌ها کاشته (ایمپلنت کنند) و دریافتند که سلول‌های انسانی با نورون‌های موش ارتباط برقرار می‌کنند.

در مطالعه جدید، دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا (UC) سن دیگو با نشان دادن این که ارگانوئید‌های مغز انسان کاشته شده در موش‌ها قادر به پاسخگویی به محرک‌ها هستند، به موفقیت رسیدند.

تیم سن دیگو دو تکنیک تجربی را برای تصویربرداری از سلول‌های مغز ترکیب کردند.ابتدا آرایه‌ای از الکترود‌های گرافن شفاف را روی ارگانوئید‌های پیوندی قرار دادند. این دستگاه‌ها به تیم این امکان را دادند تا فعالیت عصبی الکتریکی را که در سلول‌های مغز انسان و در بافت‌های اطراف موش انجام می‌شود، ثبت کنند.

سپس، آن‌ها از میکروسکوپ دو فوتونی برای تصویربرداری از مغز استفاده کردند و دریافتند که رگ‌های خونی موش به ارگانوئید‌ها رشد کرده و اکسیژن و مواد مغذی را برای آن‌ها فراهم می‌کند.

سه هفته پس از کاشت، محققان آزمایش‌هایی را انجام دادند که در آن نور سفید را در مقابل موش‌ها می‌تاباندند و پاسخ سلول‌های مختلف مغز را تماشا می‌کردند.

الکترود‌های گرافن علائم واضحی از جهش الکتریکی را نشان دادند که از قشر بینایی منتشر می‌شد. ارگانوئید‌های انسانی با بافت مغز موش ارتباط سیناپسی برقرار کرده اند.

در ۱۱ هفته آزمایش‌های بعدی، تیم نشان داد که ایمپلنت‌ها به طور فزاینده‌ای از نظر عملکردی در میزبان ادغام می‌شوند.مدیسون ویلسون نویسنده اول این مطالعه گفت: هیچ مطالعه دیگری قادر به ضبط همزمان نوری و الکتریکی داده‌ها نبوده است.

آزمایش‌های ما نشان می‌دهد، محرک‌های بصری پاسخ‌های الکتروفیزیولوژیکی را در ارگانوئید‌ها برمی‌انگیزد که با پاسخ‌های قشر اطراف همخوانی دارد.

در آینده تیم تحقیقاتی قصد دارد با استفاده از این تکنیک، پیشرفت بیماری عصبی را مدل‌سازی کند تا در نهایت بتواند به کشف درمان‌های بالقوه جدید کمک کند.این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.

منبع: سایت نیواطلس