ჰარვარდმა ლაბორატორიაში გამოყვანილი ტვინის ორგან ওইდები 5 წლის განმავლობაში ცოცხალი შეინარჩუნა

ჰარვარდის ნეირომეცნიერებმა ლაბორატორიაში გამოყვანილი ადამიანის ტვინის ორგან ওইდები ხუთ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში ცოცხალი შეინარჩუნეს, რითაც წინა რეკორდი სამჯერ გააუმჯობესეს და აჩვენეს, რომ ტვინის ქერქის ეს მინიატურული მოდელები ზუსტად იმეორებენ ცოცხალი ადამიანის ტვინის განვითარების ქრონოლოგიას. Nature-ში ოთხშაბათს გამოქვეყნებული კვლევა ახალ გზებს ხსნის ნევროლოგიური აშლილობების შესასწავლად, რომლებიც ცხოვრების გვიანდელ ეტაპზე ვლინდება და შესაძლოა საბოლოოდ დაავადებული ტვინის უჯრედების ჩანაცვლების თერაპიამდე მიგვიყვანოს.current.fas.harvard+1

ცოცხალი საათი ლაბორატორიულ ჭურჭელში

კვლევამ, რომელსაც ჰარვარდის ღეროვანი უჯრედებისა და რეგენერაციული ბიოლოგიის პროფესორი პაოლა არლოტა ხელმძღვანელობდა, 34 ორგან ওইდი შეისწავლა. თითოეული მათგანი წიწაკის მარცვლის ზომისაა და შეიცავს 1 მილიონზე მეტ ტვინის ქერქის უჯრედს, რომლებიც ადამიანის სისხლის ნიმუშებიდანაა მიღებული. წინა სამუშაოებთან ერთად, გუნდმა მონაცემები შეაგროვა 110 ორგან ওইდზე და თითქმის 425,000 ინდივიდუალურ უჯრედზე, რომლებსაც ექვსი თვიდან ხუთ წლამდე პერიოდში რვაჯერ ჩაუტარდათ ერთუჯრედიანი RNA სეკვენირება.current.fas.harvard

ყველაზე ძველი ტვინის ორგან ওইდის წინა რეკორდი, რომელიც 2021 წელს UCLA-სა და სტენფორდის მკვლევრებმა დააფიქსირეს, 694 დღეს, ანუ ორ წელზე ოდნავ ნაკლებს შეადგენდა.kuwaittimes+1

DNA მეთილირების, როგორც "ასაკის საათის" გამოყენებით, მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ მათმა ორგან ওইდებმა გაიმეორეს იგივე მოლეკულური განვითარების თანმიმდევრობა, რაც დაფიქსირებულია ადამიანის ტვინში ორსულობისა და სიცოცხლის პირველი წლების განმავლობაში. ნეირონებმა დაამყარეს კავშირები ერთმანეთთან და წარმოქმნეს ელექტრული სიგნალები, რომლებსაც ორგან ওইდები სულ მცირე ორი წლის განმავლობაში ინარჩუნებდნენ.medicalxpress

განვითარების "დროის დეფორმაცია"

იმ ექსპერიმენტში, რომელსაც არლოტამ "გიჟური" უწოდა, გუნდმა შეურია ერთი წლის განმავლობაში განვითარებული უჯრედები მხოლოდ ორი კვირის უჯრედებს, რითაც შექმნეს ქიმერული ორგან ওইდი. ქიმიური სიგნალების ზემოქმედებისას, უმცროსი უჯრედები ჩვეულებრივად იქცეოდნენ და ადრეული ეტაპის ნეირონებს წარმოქმნიდნენ. თუმცა, უფროსმა უჯრედებმა ეტაპები გამოტოვეს და დაუყოვნებლივ წარმოქმნეს გვიანი ეტაპის ნეირონები, რომელთა გამოჩენასაც ჩვეულებრივ თვეები სჭირდება.kuwaittimes

"შედეგებმა ცოტა დაგვაბნია," თქვა არლოტამ. "მე ამას განვითარების 'დროის დეფორმაციას' ვუწოდებ, რადგან ისინი ეტაპებს გამოტოვებენ."current.fas.harvard

აღმოჩენა მიუთითებს იმაზე, რომ ორგან ওইდის ტვინის უჯრედებმა "დააფიქსირეს დროის სვლა და შეინარჩუნეს უკვე შესრულებული განვითარების ნაბიჯების მეხსიერება," ნათქვამია Nature-ის სტატიაში. არლოტამ ხაზგასმით აღნიშნა, რომ ეს არ ნიშნავს, თითქოს ორგან ওইდებს აქვთ მეხსიერება ჩვეულებრივი გაგებით, არამედ იმას, რომ მათი განვითარების ისტორია უჯრედულ დონეზეა "ამოტვიფრული".pubmed.ncbi.nlm.nih+1

შედეგები და შეზღუდვები

ამ გარღვევამ შესაძლოა მკვლევრებს დაეხმაროს იმის შესწავლაში, თუ როგორ ვლინდება და პროგრესირებს ისეთი აშლილობები, როგორიცაა აუტიზმი და შიზოფრენია, რადგან ორგან ওইდების წინა კვლევების უმეტესობა ტვინის განვითარების მხოლოდ ადრეულ ფაზებს მოიცავდა. არლოტამ ივარაუდა, რომ "დროის დეფორმაციის" ტექნიკა შესაძლოა ერთ დღეს თერაპიული მიზნებისთვის ტვინის სპეციფიკური უჯრედების სწრაფად წარმოებისთვის იქნას გამოყენებული.kuwaittimes+1

მეცნიერები ფართოდ თანხმდებიან, რომ ორგან ওইდებს არ შეუძლიათ ცნობიერება ან ტვინის უმაღლესი ფუნქციები. ამ კვლევაში გამოყენებული ორგან ওইდები უკვე განადგურებულია.kuwaittimes