Εγκεφάλους μεγέθους κόκκου ρυζιού έφτιαξαν επιστήμονες για να εξερευνήσουν ασθένειες

«Μίνι εγκεφάλους» σε μέγεθος ενός κόκκου ρυζιού συνέθεσαν επιστήμονες, με στόχο την εξερεύνηση ασθενειών, όπως η σχιζοφρένεια και ο αυτισμός.



Ο επιστήμονας Γιούργκεν Κνόμπλιχ και οι συνεργάτες του από το Ινστιτούτο Μοριακής Βιοτεχνολογίας της Αυστριακής Ακαδημίας Επιστημών στην Βιέννη (ΙΜΒΑ) πέτυχαν αυτό που πολλοί συνάδελφοί τους προσπαθούσαν επί χρόνια: να αναπτύξουν μικροσκοπικούς εγκέφαλους από βλαστικά κύτταρα.

Οι ερευνητές ελπίζουν να αποκτήσουν έτσι γνώσεις σχετικά με την παθογένεια κληρονομικών ασθενειών. «Όταν τα βλαστικά κύτταρα έχουν φθάσει σε ένα ορισμένο στάδιο ανάπτυξης, περνούν σε αυτά τα κοντέινερ», μας εξηγεί ο Κνόμπλιχ και ύστερα τα τροφοδοτούν με αρκετό οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά έτσι ώστε να εξελιχθούν. Οι επιστήμονες εξέθρεψαν σε έναν περιστρεφόμενο βιοαντιδραστήρα τα νευροεκτοδέρματα, τον κυτταρικό ιστό στο ανθρώπινο έμβρυο, από τον οποίο αναπτύσσονται ο εγκέφαλος και το νευρικό σύστημα.

Μια απλή μέθοδος με τεράστια επιτυχία

Αυτός ο βιοαντιδραστήρας λοιπόν, εξηγεί ο Κνόμπλιχ, είναι το «σημαντικότερο τρικ» για να επιτύχουν τα πειράματα. «Είναι πραγματικά αρκετά εύκολη η διαδικασία σε σχέση με την τεράστια επιτυχία της», επισημαίνει και μαζί του συμφωνουν αρκετοί νευρολόγοι. Το ερώτημα που τίθεται ωστόσο, είναι τι προσπαθούν να επιτύχουν οι επιστήμονες με το καινούργιο τους πείραμα.

«Η βασική ιδέα πίσω από όλο το πρότζεκτ είναι να μπορέσουμε να αναπαράγουμε το αρχικό στάδιο της ανάπτυξης του ανθρώπινου εγκεφάλου», σύμφωνα με τον Κνόμπλιχ και την ομάδα του. «Επειδή το μεγαλύτερο πρόβλημα της βιοϊατρικής είναι ότι η μεταφορά γνώσεων των ανθρώπινων ασθενειών βασίζεται σε πειράματα με ζώα, τα μικρά εγκεφαλικά μοντέλα που έχουμε δημιουργήσει παίζουν σημαντικό ρόλο», εξηγεί ο Κνόμπλιχ.

Η εξέλιξη των εγκεφάλων

Οι μίνι εγκέφαλοι που έχουν δημιουργηθεί στο εργαστήριο μεγαλώνουν μέρα με τη μέρα, κάτι που δεν περίμενε η επιστημονική ομάδα του Κνόμπλιχ. Οι ιστοί έφθασαν στο μεγαλύτερο μέγεθος, περίπου 4 χιλιοστών. Ωστόσο δεν μπορούν να μεγαλώσουν περισσότερο, καθώς δεν διαθέτουν αιμοφόρα αγγεία παρά μόνο εγκεφαλικούς ιστούς, στο εσωτερικό των οποίων δεν μπορούν να εισχωρήσουν τα θρεπτικά συστατικά και το οξυγόνο.

Σύμφωνα με τον Ντιν Μπάρνετ, λέκτορα νευρολογίας στο πανεπιστήμιο του Κάρντιφ, οι μίνι εγκέφαλοι είναι σε θέση να ανταλλάσσουν σήματα μεταξύ τους. Ο Μπάρνετ, ο οποίος δεν συμμετέσχει στο πείραμα, εξηγεί ότι αυτή ακριβώς η λειτουργία σημαίνει ότι ίσως στο μέλλον οι μίνι εγκέφαλοι να μπορέσουν να επιτελέσουν πιο πολύπλοκα και δύσκολα καθήκοντα στο πλαίσιο του πειράματος.
Ιδιαίτερα χρήσιμο το πείραμα
Για την Μάντελιν Λάνκαστερ, συνεργάτιδα του Κνόμπλιχ στο πείραμα, το πραγματικό όφελος της εργασίας τους είναι ότι μπορούν μέσω των μίνι εγκεφάλων να διερευνήσουν στο άμεσο μέλλον τα αίτια των διαταραχών στον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Τα πειράματα σε ποντίκια για τη διερεύνηση ασθενειών όπως η σχιζοφρένεια και ο αυτισμός είναι πολύ δύσκολα και περίπλοκα. Στον ανθρώπινο εγκέφαλο υπάρχουν βλαστικά κύτταρα που δεν υπάρχουν στον εγκέφαλο ενός ποντικιού. Με ένα μοντέλο, όμως, που μιμείται τις πτυχές του ανθρώπινου εγκεφάλου, θα μπορούσαν οι επιστήμονες να διερευνήσουν πιο εύκολα τις αιτίες των ασθενειών.