Πώς δημιουργήθηκε το ανθρώπινο "μίνι-εγκεφάλου" στο εργαστήριο

Δευτέρα 13 Ιουλίου 2015. - Η δομή, το μέγεθος ενός μπιζελιού, έφτασε στο ίδιο επίπεδο ανάπτυξης ενός εμβρύου κύησης εννέα εβδομάδων, αλλά δεν μπορεί να αναπτύξει σκέψη.
Η μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature είναι ήδη χρησιμοποιούμενη για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με τις σπάνιες ασθένειες.
Οι νευροεπιστήμονες περιέγραψαν το εύρημα ως εκπληκτικό και συναρπαστικό.
Οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Μοριακής Βιοτεχνολογίας της Αυστριακής Ακαδημίας Επιστημών έχουν αναπαράγει στο εργαστήριο ορισμένα από τα πρώτα στάδια ανάπτυξης οργάνων.

Εγκεφαλικό λουτρό

Για να παράγει το νευροεκδερμίδ, το μέρος ενός εμβρύου που γίνεται εγκέφαλος και νωτιαίος μυελός, χρησιμοποίησε τόσο εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα όσο και ενήλικα κύτταρα του δέρματος.
Αυτό τοποθετήθηκε σε μικροσκοπικές σταγόνες πηκτής που προσέφεραν στήριξη όπου ο ιστός μπορούσε να αναπτυχθεί και τοποθετήθηκε σε έναν περιστρεφόμενο βιοαντιδραστήρα, ένα λουτρό που παρέχει θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο.
Τα κύτταρα ήταν σε θέση να αναπτυχθούν και να οργανωθούν σε ξεχωριστές περιοχές του εγκεφάλου, όπως ο εγκεφαλικός φλοιός, ο αμφιβληστροειδής και, κάτι πολύ σπάνιο, ένας πρόωρος ιππόκαμπος, ο οποίος πιστεύεται ότι εμπλέκεται πολύ στη μνήμη του εγκεφάλου ενός πλήρως ανεπτυγμένου ενήλικα.
Οι ερευνητές είναι σίγουροι ότι είναι κοντά - αν και μακριά από την τελειότητα - στην ανάπτυξη ενός εγκεφάλου ενός εμβρύου ηλικίας εννέα εβδομάδων.
Ο ιστός έφθασε στο μέγιστο μέγεθος του, περίπου 4 χιλιοστά, μετά από δύο μήνες.
Οι "μίνι-ταξιαρχίες" έχουν επιβιώσει για σχεδόν ένα χρόνο, αλλά δεν έχουν μεγαλώσει πια. Δεν υπάρχει παροχή αίματος, μόνο ιστός εγκεφάλου, έτσι τα θρεπτικά συστατικά και το οξυγόνο δεν μπορούν να διεισδύσουν στη δομή του κέντρου του εγκεφάλου.
Ένας από τους ερευνητές, ο Δρ. Juergen Knoblich, δήλωσε ότι αυτά τα οργανοειδή είναι καλά για να «υποδείξουν την ανάπτυξη του εγκεφάλου και να μελετήσουν οτιδήποτε προκαλεί ένα ελάττωμα».
"Αυτό που θέλουμε είναι να προχωρήσουμε σε πιο συχνές ασθένειες όπως η σχιζοφρένεια ή ο αυτισμός, οι οποίες συνήθως εκδηλώνονται σε ενήλικες, αλλά έχει αποδειχθεί ότι τα υποκείμενα ελαττώματα συμβαίνουν κατά το στάδιο της ανάπτυξης του εγκεφάλου".
Η τεχνική θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για να αντικαταστήσει τα ποντίκια και τους αρουραίους στην έρευνα φαρμάκων, καθώς οι νέες θεραπείες θα μπορούσαν να δοκιμαστούν απευθείας στον εγκεφαλικό ιστό.

"Awesome"

Στο παρελθόν, οι ερευνητές μπόρεσαν να αναπαραγάγουν τα εγκεφαλικά κύτταρα στο εργαστήριο, αλλά αυτό είναι όσο πιο κοντά υπάρχει οποιαδήποτε ομάδα για να χτίσει έναν ανθρώπινο εγκέφαλο. Το επίτευγμα έχει μετακινήσει την κοινότητα.
Ο καθηγητής Paul Matthews του Imperial College London είπε στο BBC ότι απλά πιστεύει ότι είναι εκπληκτικό. Η ιδέα ότι μπορούμε να πάρουμε μια κυψελίδα του δέρματος και να την μετατρέψουμε σε κάτι που αρχίζει να μοιάζει με εγκέφαλο, ακόμα κι αν είναι το μέγεθος ενός μπιζελιού, και αρχίζει να δείχνει μερικές από τις συμπεριφορές ενός μικροσκοπικού εγκεφάλου, νομίζω ότι είναι απλά έκτακτη ". .
"Τώρα, δεν σκέφτεται, δεν επικοινωνεί μεταξύ των περιοχών με τον τρόπο που θα έλεγε ένας εγκέφαλος, αλλά μας δίνει ένα πραγματικό ξεκίνημα και αυτό θα είναι το είδος του εργαλείου που μας επιτρέπει να κατανοήσουμε πολλές από τις κύριες διαταραχές του εγκεφάλου".
Η ομάδα έχει ήδη χρησιμοποιήσει την ανακάλυψη για να διερευνήσει μια ασθένεια που ονομάζεται μικροκεφαλία. Τα άτομα με αυτή τη διαταραχή αναπτύσσουν έναν πολύ μικρότερο εγκέφαλο.
Με τη δημιουργία ενός «μίνι-εγκεφάλου» από τα κύτταρα του δέρματος ενός ασθενούς με αυτή την ασθένεια, η ομάδα ήταν σε θέση να μελετήσει ποια είναι η αλλαγή στην ανάπτυξη.
Θα μπορούσαν να συνειδητοποιήσουν ότι τα κύτταρα ήταν πολύ ενθουσιασμένοι για να γίνουν νευρώνες και να ειδικευτούν πολύ σύντομα. Αυτό σήμαινε ότι τα κύτταρα σε πρώιμο στάδιο δεν καταβάλλουν μεγάλες προσπάθειες για να φτάσουν σε αρκετά μεγάλο αριθμό πριν από την εξειδίκευση, η οποία επηρεάζει το τελικό μέγεθος, ακόμη και ενός "μίνι-εγκέφαλου" μεγέθους ενός μπιζελιού.

Εδώ

Η ομάδα στη Βιέννη δεν πιστεύει ότι υπάρχει κάποιο ηθικό πρόβλημα σε αυτό το στάδιο, αλλά ο Δρ Knoblich είπε ότι δεν θέλει να δούμε ότι αναπτύσσονται πολύ μεγαλύτερα εγκεφάλου, καθώς θα ήταν "ανεπιθύμητο".
Ο Zameel Cader, σύμβουλος νευρολόγος στο νοσοκομείο John Radcliffe στην Οξφόρδη, δήλωσε ότι μέχρι τώρα δεν είδε καμία ηθική ταλαιπωρία. "Είναι πολύ μακριά από τη συνείδηση, την ευαισθητοποίηση ή την ανταπόκριση στον έξω κόσμο. Υπάρχει πάντα το φάσμα του τι μπορεί να κρατήσει το μέλλον, αλλά αυτό είναι ένα πρωτόγονο έδαφος."
Από την πλευρά του, ο Martinb Coath, από το γνωστικό ινστιτούτο του Πανεπιστημίου του Plymouth, πιστεύει ότι «κάθε τεχνική που μας δίνει« κάτι σαν τον εγκέφαλο »που μπορούμε να τροποποιήσουμε, να δουλέψουμε σε αυτό και να δούμε πώς εξελίσσεται, πρέπει απλά να είναι συναρπαστικό».
"Εάν οι συγγραφείς είναι σωστοί και ο« εμφιαλωμένος εγκέφαλός »τους αναπτύσσεται κατά τρόπο που μιμείται την ανάπτυξη του ανθρώπινου εγκεφάλου, τότε η δυνατότητα του να μελετά τις αναπτυξιακές ασθένειες είναι σαφής, αλλά η εφαρμογή του σε άλλους τύπους διαταραχών δεν είναι τόσο φυσικά, αν και έχει δυνατότητες. "
«Η δοκιμή φαρμάκων είναι πολύ πιο προβληματική», λέει ο Coath. "Τα περισσότερα από τα φάρμακα που επηρεάζουν τον εγκέφαλο δρουν σε πράγματα όπως η διάθεση, η αντίληψη, ο έλεγχος του σώματος, ο πόνος και πολλά άλλα πράγματα." Αυτός ο ιστός, όπως ο εγκέφαλος, δεν έχει ακόμα κανένα πρόβλημα με αυτά τα πράγματα.
Πηγή: www.DiarioSalud.net