Սթենֆորդի գիտնականները լաբորատոր պայմաններում աճեցված մարդու ուղեղի հյուսվածք են պատվաստել մկներին

Սթենֆորդի համալսարանի գիտնականները լաբորատոր պայմաններում աճեցված մարդու ուղեղի հյուսվածք են պատվաստել այնպիսի մկների, որոնց մոտ գենետիկորեն բացակայում է ուղեղի կեղևի մեծ մասը։ Ստեղծվել են հիբրիդային կենդանիներ, որոնց ուղեղի ծավալի մոտ կեսը մարդկային է, ինչը, ըստ հետազոտողների, կարող է փոխել հոգեբուժական և նյարդաբանական խանգարումների ուսումնասիրության ընթացքը։

Չորեքշաբթի օրը Nature ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը նկարագրում է, թե ինչպես է նյարդաբան Սերջիու Պաշկայի գլխավորած թիմը վերածրագրավորված մաշկային բջիջներից աճեցրել մարդու ուղեղի կեղևի նեյրոնների եռաչափ կլաստերներ՝ օրգանոիդներ, ապա վիրահատական ճանապարհով տեղադրել դրանք նորածին մկների մեջ, որոնց ուղեղի կեղևը և հիպոկամպը գենետիկորեն հեռացված էին։ Երեք ամսվա ընթացքում մարդու հյուսվածքն ընդլայնվել է՝ կազմելով կեղևի ծավալի ավելի քան 90 տոկոսը և ձևավորելով ֆունկցիոնալ կապեր մկան նյարդային համակարգում՝ տարածվելով մինչև ողնուղեղ:reuters+3

Ինչպես է դա աշխատում

Հետազոտողներն այս կենդանիներին անվանում են «քսենոկորտիկալ» մկներ։ Մարդու նեյրոնները մկների նեյրոններից մոտ 20 անգամ դանդաղ են զարգանում, ինչը նախկինում խոչընդոտում էր դրանց հաջող պատվաստմանը։ Գենետիկորեն հեռացնելով այն բջիջները, որոնք սովորաբար ձևավորում են մկան ուղեղի կեղևը, Պաշկայի թիմը մարդկային հյուսվածքին աճելու տեղ և ժամանակ է տվել:npr

«Տարածությունը, որը սովորաբար զբաղեցնում է մկան ուղեղի կեղևը, մեզ թույլ տվեց պատվաստել մարդու կեղևային օրգանոիդները ծնվելուց անմիջապես հետո և հնարավորություն տվեց հյուսվածքին լայնորեն աճել», — ասել է Պաշկան։ Չնայած ուղեղի ծավալի կեսի բացակայությանը, մկները պատվաստումից առաջ զարմանալիորեն ֆունկցիոնալ էին, ինչը վկայում է զարգացող ուղեղի պլաստիկության մասին:iflscience+1

Պատվաստումները նաև արտադրել են հազվագյուտ ֆոն Էկոնոմոյի նեյրոններ՝ մեծ բջիջներ, որոնք կապված են սոցիալական ճանաչողության և ճակատային-քունքային դեմենցիայի հետ, որոնք նախկինում երբեք չէին ստացվել կենդանի լաբորատոր մոդելում:sciencealert+1

Հիվանդությունների ուսումնասիրության նոր պատուհան

Վարքագծային թեստերում կեղևի պակաս ունեցող այն մկները, որոնք ստացել էին մարդկային օրգանոիդներ, ավելի լավ են կատարել աշխատանքային հիշողության լաբիրինթոսի առաջադրանքը, քան առանց պատվաստման մկները՝ մոտենալով նորմալ մկների մակարդակին։ Թթվածնի ցածր մակարդակի պայմաններում, որը մկները սովորաբար լավ են տանում, բայց մարդկանց մոտ կարող է առաջացնել ուղեղային կաթված, քսենոկորտիկալ մկների մոտ նկատվել են նյարդային վնասվածքներ և քայլվածքի խանգարումներ, ինչը նմանակում է մարդկային յուրահատուկ խոցելիությունը:thetransmitter+3

«Հոգեբուժության մեջ կլինիկական փորձարկումների հաջողության ամենացածր ցուցանիշներից մեկն է», — ասել է Պաշկան մամուլի ասուլիսում։ «Կենդանիների մոդելներում արդյունավետ թվացող դեղամիջոցները կլինիկայում ձախողվում են։ Դա նշանակում է, որ մենք շատ տեղեկություններ ենք բաց թողնում մարդու կենսաբանության մասին»:bbc

Էթիկական դաշտ

Հետազոտողներն ընդգծել են, որ սրանք մարդու ուղեղով մկներ չեն։ Կենդանիները պահպանում են մկան զգայարանները և ենթակեղևային կառուցվածքները, իսկ պատվաստված հյուսվածքը չունի հասուն մարդու ուղեղի կեղևի շերտավոր կառուցվածքը։ Թիմը դիտավորյալ ավարտել է փորձերը նախքան մարդկային նեյրոնների գիտակցության մակարդակի հասնելը:newscientist+2

Այնուամենայնիվ, անկախ փորձագետները նշում են, որ աշխատանքը նոր էթիկական խնդիրներ է առաջացնում։ «Սա մեզ տանում է նոր մոխրագույն գոտիներ, որոնց համար չկան հստակ էթիկական ուղեցույցներ կամ նորմեր», — ասել է Դյուկի համալսարանի կենսաէթիկայի մասնագետ Նիտա Ֆարահանին, որը չի մասնակցել հետազոտությանը։ Ալենի ինստիտուտից Հոնգկուի Զենգը զգուշացրել է, որ ավելի մեծ և երկարակյաց կենդանիների վրա նմանատիպ ընթացակարգերը շատ ավելի լուրջ մտահոգություններ կառաջացնեն:npr

Պաշկան ընդունել է լարվածությունը, բայց մատնանշել է անգործության գինը։ «Նյարդաբանական և հոգեբուժական խանգարումները ազդում են գրեթե յուրաքանչյուր հինգերորդ մարդու վրա», — ասել է նա, «և այս պայմաններից շատերի համար մենք դեռ բավարար չափով չենք հասկանում հիմքում ընկած կենսաբանությունը՝ արդյունավետ բուժումներ մշակելու համար»:reuters