تطوير عضو دماغي كامل يفتح آفاقا لفهم التوحد والفصام

طوّر باحثو جامعة جونز هوبكنز عضوا دماغيا كاملا جديدا يحتوي على أنسجة عصبية وأوعية دموية بدائية، ما يمهد لعصر جديد في أبحاث الاضطرابات العصبية والنفسية مثل التوحد.

ونجح فريق البحث، بقيادة آني كاثوريا، الأستاذة المساعدة في قسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة جونز هوبكنز، في تصنيع عضو دماغي بدائي متعدد المناطق (MRBO)، وهو أول نموذج دماغي يحتوي على أنسجة من كل مناطق الدماغ الأساسية متصلة وتعمل بتناغم.

وقالت كاثوريا: "معظم الأعضاء الدماغية التي تُستخدم في الأبحاث تقتصر على منطقة دماغية واحدة مثل القشرة أو الدماغ الخلفي، أما نحن فقد طورنا عضوا دماغيا كاملا يحاكي النمو الطبيعي للدماغ البشري".

وأجرى الفريق تجاربه باستخدام خلايا عصبية من مناطق دماغية منفصلة وأوعية دموية بدائية نمت بشكل مستقل في أطباق مخبرية، ثم جمعوا هذه الأجزاء معا باستخدام بروتينات لزجة تعمل كغراء بيولوجي، ما سمح بتكوين روابط نسيجية وتشغيل العضو كشبكة عصبية متكاملة.

وأظهر العضو الدماغي الصغير وجود أكثر من 80% من أنواع الخلايا العصبية الموجودة في دماغ جنين بشري يبلغ عمره 40 يوما، مع قدرة على إنتاج نشاط كهربائي والتفاعل. كما لاحظ الباحثون تشكّل الحاجز الدموي الدماغي، وهو طبقة تحمي الدماغ وتنظم مرور الجزيئات عبره.

وتعد هذه العضيات الصغيرة منصة مثالية لدراسة أمراض تؤثر على الدماغ بأكمله مثل الفصام والتوحد وألزهايمر، إذ يمكن مراقبة تطور الاضطرابات في الوقت الحقيقي، بالإضافة إلى اختبار فعالية العلاجات وتصميمها خصيصا لكل مريض.

وأكدت كاثوريا أن هذه التقنية قد تساهم في تحسين نسب نجاح الأدوية التجريبية، التي تعاني عادة من معدلات فشل عالية تصل إلى 90%، خاصة في مجال الأدوية النفسية والعصبية، بسبب الاعتماد المفرط على النماذج الحيوانية.

وأوضحت: "فهم الاضطرابات العصبية في مراحل نمو الدماغ المبكرة يمكن أن يفتح أبوابا جديدة لاكتشاف أدوية أكثر فعالية، ونحن الآن قادرون على اختبار هذه الأدوية مباشرة على الأعضاء الدماغية المصنوعة في المختبر".

نشرت الدراسة في مجلة Advanced Science.

المصدر: ميديكال إكسبريس