پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

محققان مغزهایی مینیاتوری را با استفاده از سلول های بنیادی تولید کرده اند که قادر به تشکیل شبکه های عصبی هستند. با وجود این که این مغزها میلیون ها برابر کوچک تر از مغزهای انسانی هستند، اما برای اولین بار مشاهده شده است که امواج مغزی را تولید می کنند که الگویی شبیه امواج مغزی نوزادن زودرس دارند. این مغزهای کوچک موسوم به ارگانوئیدهای مغزی از سلول های بنیادی پرتوان انسانی تولید شده اند که در محیط کشتی قرار گرفته بودند که مقلد محیط تکوین مغزی بود. در این محیط، سلول های بنیادی به صورت ساختارهای سه بعدی شبیه با مغز انسانی در حال تکوین خودسازماندهی شدند. در این مطالعه محققان از یک فرمولاسیون بهینه سازی شده محیط کشت برای رشد سلول های بنیادی استفاده کردند. این بهینه سازی به ارگانوئیدها اجازه داد که به شکلی بالغ تر از رویکردهای مورد استفاده مشابه در آیند. در این مطالعه آن ها صدها ارگانوئید را طی 10 ماه تولید کردند و از آرایه های چند الکترودی برای مونیتور کردن فعالیت های عصبی شان استفاده کردند.

 ارزیابی فرکانس های صادر شده از این ارگانوئیدها طی دو ماه نشان داد که این فرکانس ها دارای الگویی شبیه مغزهای انسانی بسیار نابالغ هستند. با ادامه رشد ارگانوئیدها، آن ها امواج مغزی را در فرکانس های مختلف تولید کردند و رفته رفته به صورت منظم تر در آمدند. این نشان می دهد که ارگانوئیدهای تولید شده در این مطالعه توانسته اند شبکه های عصبی کامل تری را تشکیل دهند. آن ها سیناپس های عملکردی تری داشتند و ارتباطات بیشتری را بین نورون ها شکل دادند. همان طور که گفته شد این ارگانوئیدهای مغزی شبکه های عصبی دارای عملکرد شبیه با مغز در حال تکوین انسان را شکل دادند و به همین دلیل این قابلیت را دارند که در مطالعات تکوینی عصبی، مدل سازی بیماری، تکامل مغزی، غربالگری دارویی و حتی برای استفاده در مطالعات هوش مصنوعی مورد استفاده قرار گیرند.

Reference:https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1934590919303376