به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، ارگانوئیدهای مغز انسان به عنوان مدل‌های مرتبط ترجمه برای مطالعه سلامت و بیماری مغز انسان در حال ظهور هستند. با این حال، باید نشان داده شود که آیا پردازش پروتئین خاص انسان در ارگانوئیدهای مغز انسان حفظ می‌شود یا خیر. محققی از دانشگاه ساسکاچوان (USask) برای کمک به تشخیص و درمان آلزایمر، با استفاده از یک روش ابتکاری جدید در حال ساخت اندام‌های کوچک از سلول‌های بنیادی هستند. زمانی که دکتر تایلر ونزل (PhD) برای اولین بار ایده ساخت مغزی مینیاتوری از سلول‌های بنیادی را مطرح کرد، هرگز نمی‌توانست پیش‌بینی کند که خلاقیت‌هایش چقدر خوب کار می‌کنند. اکنون، «مینی مغز» ونزل می‌تواند شیوه تشخیص و درمان آلزایمر و سایر بیماری‌های مرتبط با مغز را متحول کند. او گفت: «هرگز فکر نمی‌کردیم که ایده دیوانه‌کننده‌مان عملی شود. این‌ها می‌توانند به عنوان یک ابزار تشخیصی استفاده شوند که از خون ساخته شده اند. ونزل، عضو فوق دکتری در بخش روانپزشکی کالج پزشکی، ایده "مینی مغز" - یا به طور رسمی تر، یک مدل ارگانوئید مغزی بی نظیر - را در حالی که تحت نظارت دکتر دکتر کار می‌کرد، توسعه داد.

ارگانوئیدهای مغز انسان (BOs)

ارگانوئیدهای مغز انسان (BOs) برای اولین بار بیش از 15 سال پیش توصیف شدند ، اما هنوز درک محدودی در مورد اینکه این کشت‌ها از کدام ویژگی‌های مغز انسان تقلید می‌کنند وجود دارد. واضح است که BOها به ارائه بینش در مورد سلامت و بیماری مغز انسان و کاهش استفاده از حیوانات در تحقیقات ادامه خواهند داد. با این حال، همچنین واضح است که تعیین معیارهای BO انسان، در جایی که از نظر اخلاقی امکان پذیر باشد، برای بافت مغز انسان حیاتی خواهد بود زیرا پردازش پروتئین خاص گونه اغلب تفسیر داده‌ها و ترجمه آن به کلینیک را پیچیده می‌کند.

ایجاد مینی مغز از سلول‌های بنیادی

سلول‌های بنیادی انسانی را می‌توان دستکاری کرد تا عملاً به هر سلول دیگری در بدن تبدیل شود. ونزل با استفاده از سلول‌های بنیادی گرفته شده از خون انسان، توانست یک اندام مصنوعی کوچک بسازد - تقریباً سه میلی‌متر و از نظر بصری شبیه به آنچه ونزل به عنوان تکه‌ای آدامس جویده شده توصیف می‌کند که کسی سعی کرده دوباره آن را صاف کند. این "مینی مغزها" با ایجاد سلول‌های بنیادی از نمونه خون و سپس تبدیل این سلول‌های بنیادی به سلول‌های مغزی فعال ساخته می شوند. استفاده از ارگانوئیدهای مصنوعی کوچک برای تحقیق مفهوم جدیدی نیست - اما "مغزهای کوچک" توسعه یافته در آزمایشگاه Wenzel منحصر به فرد هستند. همانطور که در مقاله اخیر منتشر شده ونزل در Frontiers of Cellular Neuroscience مشخص شده است، مغزهای آزمایشگاه ونزل از چهار نوع مختلف سلول مغزی تشکیل شده است در حالی که اکثر ارگانوئیدهای مغز فقط از نورون‌ها تشکیل شده اند.

آسیب‌شناسی آلزایمر با مینی مغز تولید شده

در آزمایش، "مینی مغز" ونزل با دقت بیشتری منعکس کننده یک مغز کامل انسان بالغ است، بنابراین می‌توان از آنها برای بررسی دقیق تر شرایط عصبی بیماران بزرگسال مانند بیماری آلزایمر استفاده کرد. و برای آن «مغزهای کوچک» ایجاد شده از سلول‌های بنیادی افراد مبتلا به آلزایمر، ونزل تشخیص داد که اندام مصنوعی فقط در مقیاس کوچک‌تر، آسیب‌شناسی آلزایمر را نشان می‌دهد  ونزل می‌گوید: «اگر سلول‌های بنیادی ظرفیت تبدیل شدن به هر سلولی در بدن انسان را داشته باشند، این سؤال پیش می‌آید که آیا می‌توانیم چیزی بسازیم که شبیه یک عضو کامل باشد؟» زمانی که ما آن را توسعه می‌دادیم، این ایده دیوانه‌وار به ذهنم می‌رسد که اگر اینها واقعاً مغز انسان هستند، اگر یک بیمار، بیماری مانند آلزایمر داشته باشد و ما مغز کوچک او را رشد دهیم، در تئوری آن مغز کوچک آلزایمر خواهد داشت.» ونزل گفت که این فناوری پتانسیل تغییر روش ارائه خدمات بهداشتی به مبتلایان به آلزایمر به ویژه در جوامع روستایی و دورافتاده را دارد. این تحقیق پیشگامانه قبلاً از سوی انجمن آلزایمر کانادا حمایت شده است.

صرفه جویی در منابع عظیم مراقبت‌های بهداشتی

اگر ونزل و همکارانش بتوانند روشی ثابت برای تشخیص و درمان بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر با استفاده از یک نمونه خون کوچک ایجاد کنند - که ماندگاری نسبتاً طولانی دارد و می‌توان آن را پیک کرد - به جای اینکه بیماران را ملزم به سفر به بیمارستان‌ها یا کلینیک‌های تخصصی کنند. می‌تواند یک صرفه جویی در منابع عظیم برای سیستم مراقبت‌های بهداشتی و باری بر دوش بیماران باشد. او گفت: «در تئوری، اگر این ابزار همان‌طور که ما فکر می‌کنیم کار کند، می‌توانیم یک نمونه خون از La Loche یا La Ronge به دانشگاه ارسال کنیم و بیماری شما را اینطور تشخیص دهیم.

گسترش آزمایش به مجموعه بزرگتری از بیماران

کار اثبات مفهوم اولیه بر روی "مینی مغزها" بسیار امیدوارکننده بوده است - به این معنی که گام بعدی برای Wenzel گسترش آزمایش به مجموعه بزرگتری از بیماران است. محققان همچنین علاقه مند به تلاش برای گسترش دامنه تحقیقات "مینی مغز" هستند. به گفته ونزل، اگر آنها بتوانند تأیید کنند که "مغز کوچک" به طور دقیق سایر بیماری‌های مغزی یا شرایط عصبی را منعکس می‌کند، می‌توانند به طور بالقوه برای سرعت بخشیدن به تشخیص‌ها یا آزمایش اثربخشی داروها بر روی بیماران استفاده شوند. به عنوان مثال، ونزل به مدت زمان انتظار برای مراجعه به روانپزشک در ساسکاچوان اشاره کرد. اگر بتوان از "مغز کوچک" برای آزمایش اینکه کدام یک از داروهای ضد افسردگی بر روی بیماران مبتلا به افسردگی بهتر عمل می‌کند استفاده شود، می‌تواند زمان مورد نیاز برای مراجعه به پزشک و دریافت نسخه را به طور چشمگیری کاهش دهد.

موفقیت حیرت‌انگیز تولید مغزهای کوچک

ونزل که معلم علوم سابق دبیرستان بود و به دنیای تحقیقات و آکادمیک نقل مکان کرد، گفت که "طبیعت تحقیق" این است که یک فرضیه ارائه دهد و در آزمایشی که کار او را هیجان زده می‌کند، به نتیجه نزدیک شود. با این حال، موفقیت حیرت‌انگیز «مغزهای کوچک» اولیه، چنان خیره‌کننده بود که ونزل اعتراف کرد که هنوز در تلاش است تا مغزش را دور آن بپیچد. ونزل گفت: "من هنوز در ناباوری هستم، اما اینکه چنین اتفاقی رخ داده است نیز بسیار انگیزه دهنده است. این مدل چیزی به من می‌دهد که فکر می‌کنم جامعه را تحت تاثیر قرار می‌دهد. این مدل پتانسیل قوی برای تغییر چشم انداز پزشکی دارد."

پایان مطلب/.