بحجم حبة الأرز... علماء يبتكرون نموذجا لدماغ بشري

وجد العلماء طريقة لتخطي بعض الخطوات الأكثر تحديًا عند بناء نموذج مصغر للدماغ البشري في المختبر، فبدلاً من تحفيز الخلايا الجذعية لتتكاثر بالملايين وتنمو إلى أنواع مختلفة من الخلايا، طور باحثون في هولندا عضوا دماغيا مباشرة من أنسجة دماغ الجنين.

إن بنية التنظيم الذاتي الناتجة هي بحجم حبة الأرز تقريبًا. وعلى الرغم من أنه ليس عضوًا حقيقيًا (ليس لديه أفكار أو مشاعر أو وعي)، إلا أن الباحثين يأملون أن يكون نموذجًا قيمًا لعلاج أمراض واضطرابات الدماغ، خاصة عند الأطفال.

يقول هانز كليفرز، الرائد في أبحاث العضويات في معهد هوبريخت ومركز "الأميرة ماكسيما": "من خلال دراستنا، فإننا نقدم مساهمة مهمة في مجالات أبحاث العضويات والدماغ".

ونظرًا لقلة توافر الأنسجة الجنينية، لم يتمكن العلماء سابقًا من تنمية "أدمغة بشرية صغيرة" إلا من الخلايا الجذعية، وعلى عكس العضيات المشتقة من الخلايا، والتي تنضج تلقائيًا إلى نقطة النهاية، تعكس العضيات المشتقة من الأنسجة حالة نمو أصلية وثابتة يمكن الحفاظ عليها لفترة طويلة.

Scientists at the Hubrecht Institute and Princess Máxima Center have developed 3D mini-organs from human fetal brain tissue. This opens up a brand-new way of studying how the brain develops! @HendriksDelilah @BArtegiani @HansClevers

Read more here: https://t.co/OlDRSaWt03 pic.twitter.com/5FdFstTz9h

— Hubrecht Institute (@_Hubrecht) January 8, 2024

في نهاية المطاف، تمكن الفريق من إقناع أجزاء صغيرة من أنسجة دماغ الجنين بتنظيم نفسها ذاتيًا في طبق، مما أدى إلى إنشاء بنية ثلاثية الأبعاد ذات طبقات تحتوي على أنواع مختلفة من الخلايا، بما في ذلك الخلايا العصبية والخلايا الداعمة، وتسمى الخلايا الدبقية الشعاعية.

تعتبر الخلايا الدبقية الشعاعية تطورًا مثيرًا بشكل خاص، حيث إنها ميزات خاصة بالإنسان ولا يتم تكرارها في نماذج القوارض.

واستمر العضو العضوي في الدماغ بالاستجابة لبعض الإشارات الكيميائية نفسها التي يستجيب لها الدماغ الحي، وبقي على قيد الحياة لأكثر من ستة أشهر، بينما، الأعضاء الدماغية المصنوعة من الخلايا الجذعية بالكاد تبقى 80 يومًا، وتمكن كليفرز وزملاؤه من التلاعب وراثيًا بأعضائهم لتشبه الأورام السرطانية واختبار الأدوية عليها، بحسب دراسة نُشرت في مجلة "ساينس أليرت" العلمية.

تقول بينيديتا أرتيجياني، رئيسة المجموعة البحثية في مركز الأميرة ماكسيما: "إن نموذجنا الدماغي الجديد المشتق من الأنسجة يسمح لنا باكتساب فهم أفضل لكيفية تنظيم الدماغ النامي لهوية الخلايا".