Ένα σημαντικό βήμα στη μελέτη του ανθρώπινου εγκεφάλου πέτυχε ομάδα επιστημόνων του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ, καταφέρνοντας να διατηρήσει ζωντανά στο εργαστήριο ανθρώπινα εγκεφαλικά οργανοειδή για διάστημα πέντε ετών.
Τα λεγόμενα «μίνι-εγκεφάλια» δεν έχουν τη μορφή ή την πολυπλοκότητα ενός πραγματικού ανθρώπινου εγκεφάλου. Ωστόσο, αναπαράγουν σε σημαντικό βαθμό τους τύπους των κυττάρων του, τη γονιδιακή τους έκφραση, αλλά και ορισμένα στάδια της οργάνωσης και ανάπτυξής τους. Αυτό προσφέρει στους ερευνητές τη δυνατότητα να παρακολουθούν από κοντά τις διεργασίες που πραγματοποιούνται στον ανθρώπινο εγκέφαλο.
Πρόκειται για επίτευγμα που καταγράφεται για πρώτη φορά σε τέτοια χρονική κλίμακα. Ο εγκέφαλος θεωρείται ένα από τα δυσκολότερα όργανα προς μελέτη, λόγω της εξαιρετικής πολυπλοκότητας της δομής και της λειτουργίας του. Η δυνατότητα μελέτης ανθρώπινων κυττάρων σε ένα ελεγχόμενο εργαστηριακό περιβάλλον θεωρείται, επομένως, ιδιαίτερα σημαντική για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσεται και γερνά.
Από ανάπτυξη λίγων μηνών σε πενταετή παρατήρηση
Μέχρι σήμερα, τα εγκεφαλικά οργανοειδή που μπορούσαν να παραχθούν στο εργαστήριο παρέπεμπαν κυρίως σε εγκέφαλο εμβρύου κατά τους πρώτους μήνες της ανάπτυξής του. Ο λόγος ήταν ότι τα κύτταρα που καλλιεργούνται εκτός του οργανισμού, και ιδιαίτερα οι ευαίσθητοι νευρώνες, σταδιακά υποβαθμίζονταν και δεν μπορούσαν να διατηρηθούν για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα.
Η νέα τεχνική φαίνεται να αλλάζει αυτή την εικόνα. Οι ερευνητές κατάφεραν, μεταξύ άλλων, να δημιουργήσουν μέσα σε μόλις δύο εβδομάδες έναν συγκεκριμένο τύπο νευρώνα, μια διαδικασία που υπό φυσιολογικές συνθήκες στον ανθρώπινο οργανισμό θα απαιτούσε αρκετούς μήνες.
Η εξέλιξη αυτή έχει ιδιαίτερη σημασία, καθώς επιτρέπει την ταχύτερη παραγωγή συγκεκριμένων τύπων νευρικών κυττάρων και μπορεί στο μέλλον να συμβάλει στην καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών που οδηγούν σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες.
Τι μπορούν να αποκαλύψουν οι «μίνι εγκέφαλοι»
Η μακροχρόνια διατήρηση των οργανοειδών δίνει στους επιστήμονες τη δυνατότητα να παρατηρήσουν τι συμβαίνει σε κυτταρικό επίπεδο σε διαφορετικές φάσεις της ανάπτυξης και της γήρανσης του εγκεφάλου.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν τα πρώιμα στάδια, καθώς σε αυτά μπορεί να ξεκινούν ορισμένες από τις διαδικασίες που αργότερα συνδέονται με νευροεκφυλιστικές παθήσεις. Η παρατήρηση αυτών των αλλαγών σε βάθος χρόνου θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να εντοπίσουν νωρίτερα τους μηχανισμούς που προκαλούν ή επιταχύνουν τέτοιες ασθένειες.
Παράλληλα, η δυνατότητα παραγωγής νευρώνων σε πολύ μικρότερο χρονικό διάστημα δημιουργεί προοπτικές για νέες προσεγγίσεις στη μελέτη και, ενδεχομένως, στην αντιμετώπιση νευροεκφυλιστικών διαδικασιών.
Περισσότερα από 424.000 κύτταρα στο μικροσκόπιο
Η έρευνα βασίστηκε σε έναν ιδιαίτερα μεγάλο όγκο δεδομένων. Οι επιστήμονες ανέλυσαν περισσότερα από 424.000 κύτταρα από συνολικά 110 εγκεφαλικά οργανοειδή, ενώ συγκέντρωσαν και εκτεταμένα στοιχεία σχετικά με τις αλλαγές που συνδέονται με τη γήρανση του DNA.
Το σύνολο αυτών των δεδομένων αποτελεί ένα σημαντικό εργαλείο για την επιστημονική κοινότητα και μπορεί να αποτελέσει τη βάση για νέες μελέτες σχετικά με την ανάπτυξη, τη γήρανση και τις παθήσεις του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Η δυνατότητα να παραμένουν ζωντανά ανθρώπινα εγκεφαλικά οργανοειδή επί τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα δεν αποτελεί απλώς ένα τεχνικό επίτευγμα. Δημιουργεί ένα νέο μοντέλο μέσω του οποίου οι επιστήμονες μπορούν να παρακολουθούν, σε πραγματικό χρόνο και σε βάθος χρόνου, αλλαγές που μέχρι σήμερα ήταν εξαιρετικά δύσκολο να μελετηθούν στον ανθρώπινο εγκέφαλο.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
ΤΑ ΣΧΟΛΙΑ ΑΝΑΡΤΩΝΤΑΙ ME ΜΙΚΡΗ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΟΠΙΝ ΕΛΕΓΧΟΥ