دو گروه تحقیقاتی مستقل با پرورش نورون‌های سلول‌های بنیادی موش، به بازسازی موفق مدارهای مغز دست یافته‌اند.
به گزارش تکناک، هر دو مطالعه که در مجله Cell منتشر شده است، بینش‌های ارزشمندی را در مورد شکل‌گیری بافت مغز و همچنین چشم‌اندازهای جدیدی را برای بازگرداندن عملکرد از دست رفته مغز ناشی از بیماری و پیری ارائه می‌دهند.
موش‌های عادی و موش‌های صحرایی که دو گونه مجزا هستند و به‌طور مستقل برای حدود 20 تا 30 میلیون سال تکامل یافته‌اند، موضوع آزمایش‌های قبلی بوده‌اند که در آن دانشمندان با موفقیت با استفاده از سلول‌های بنیادی موش عادی، پانکراس را در موش‌های صحرایی جایگزین کردند.
این فرآیند که به عنوان مکمل بلاستوسیست شناخته می‌شود، شامل تزریق سلول‌های بنیادی موش عادی به بلاستوسیست‌های موش صحرایی است. بلاستوسیست‌ها جنین‌هایی هستند که در مراحل اولیه به دلیل جهش‌های ژنتیکی توانایی ایجاد پانکراس را ندارند. متعاقبا، سلول‌های بنیادی موش‌های صحرایی تمایز یافته و پانکراس از دست رفته را تشکیل می‌دهند و در نتیجه عملکرد آن را تکمیل می‌کنند.
جزئیات دو مطالعه
کریستین بالدوین، نویسنده مسئول یکی از مقالات می‌گوید: این تحقیق به نشان دادن انعطاف‌پذیری بالقوه مغز در استفاده از مدارهای عصبی مصنوعی برای بازیابی عملکردهای مغز کمک می‌کند.
گروه تحقیقاتی بالدوین مدارهای عصبی مسئول حس بویایی در موش‌های عادی را که به عنوان مدارهای عصبی بویایی شناخته می‌شوند، همراه با عملکرد آنها با استفاده از سلول‌های بنیادی موش‌های صحرایی بازسازی کردند.
جون وو، نویسنده مقاله دیگر می‌گوید: توانایی تولید بافت‌های مغزی از یک گونه در گونه‌های دیگر می‌تواند به ما در درک رشد و تکامل مغز در گونه‌های مختلف کمک کند.
گروه تحقیقاتی وو یک پلتفرم مبتنی بر CRISPR ابداع کرد که قادر به شناسایی موثر ژن‌های خاصی است که باعث رشد بافت‌های خاص می‌شود. آنها این پلتفرم را با غیرفعال کردن یک ژن حیاتی برای رشد پیش‌مغز در موش‌ها و متعاقباً بازسازی بافت با استفاده از سلول‌های بنیادی موش آزمایش کردند.
این یافته‌ها حیاتی هستند
محققان به این نتیجه رسیدند که مکمل بلاستوسیست منجر به نتایج متفاوتی در بازگرداندن مدارهای عصبی بویایی موش بسته به گونه مورد استفاده می‌شود. در مواردی که نورون‌های موش وجود داشتند اما غیرفعال بودند، معرفی نورون‌های موش منجر به تشکیل مناطق مغزی سازمان‌یافته‌تر در مقایسه با نمونه تحت کنترل شد.
با این حال، هنگامی که این هیبریدهای موش عادی و موش صحرایی از طریق یک تحقیق رفتاری ارزیابی شدند، نورون‌های موش صحرایی در بازیابی رفتارها در نمونه تحت کنترل، موثرترین عملکرد را از خود نشان دادند.
تصویری بزرگتر
محققان در حال بررسی امکان رشد اندام‌های انسان در گونه‌های دیگر مانند خوک‌ها با استفاده از مکمل بلاستوسیست بوده‌اند. در یک پیشرفت قابل توجه در سال گذشته، دانشمندان با استفاده از سلول‌های بنیادی انسان در خوک، کلیه‌های جنینی را با موفقیت تولید کردند. این پیشرفت یک راه حل امیدوارکننده برای بسیاری از افرادی است که در حال حاضر در انتظار پیوند عضو هستند.
محققان می‌گویند: آرزوی ما غنی‌سازی اندام خوک با درصد مشخصی از سلول‌های انسانی، با هدف بهبود نتایج برای دریافت کنندگان عضو است. اما در حال حاضر هنوز چالش‌های فنی و اخلاقی زیادی وجود دارد که قبل از اینکه بتوانیم آن را در آزمایش‌های بالینی بررسی کنیم، باید بر آنها غلبه کنیم.
مقالات گروه‌های تحققیاتی بالدوین و وو در مجله Cell منتشر شد.
