Επιστήμονες ανέπτυξαν έναν “μίνι εγκέφαλο”, με κάποιο τρόπο ανέπτυξε μάτια
Οι επιστήμονες ανέφεραν ότι οι “μίνι εγκέφαλοι”, που αναπτύχθηκαν σε εργαστήριο από βλαστοκύτταρα, ανέπτυξαν αυθόρμητα στοιχειώδεις δομές των ματιών.
Δύο συμμετρικά οπτικά βαθουλώματα αναπτύχθηκαν στα μικροσκοπικά οργανοειδή του εγκεφάλου ανθρώπινης προέλευσης, τα οποία καλλιεργήθηκαν από ειδικούς, οι οποίοι κατά κάποιο τρόπο δουλεύουν πάνω στην ανάπτυξη του οφθαλμικού συστήματος στα ανθρώπινα έμβρυα.
Αυτό το εκπληκτικό αποτέλεσμα θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τη διαδικασία ανάπτυξης των ματιών, καθώς και την ανάπτυξη ορισμένων οφθαλμικών παθήσεων.
Πρωτόγονη δομή αισθητήρα ευαίσθητου στο φως
“Η έρευνά μας έδειξε ότι τα οργανοειδή του εγκεφάλου έχουν μια εξαιρετική ικανότητα να δημιουργούν μια πρωτόγονη αισθητήρια δομή, η οποία έχει τύπους κυττάρων παρόμοιους με αυτούς στο σώμα μας”, δήλωσε ο νευροεπιστήμονας Jay Gopalakrishnan του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Düsserdhof στη Γερμανία.
“Αυτά τα οργανοειδή μπορούν να βοηθήσουν στη μελέτη των αλληλεπιδράσεων εγκεφάλου-ματιού κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη, να διαμορφώσουν συγγενείς διαταραχές του αμφιβληστροειδούς και να δημιουργήσουν κύτταρα αμφιβληστροειδούς για ασθενείς με εξατομικευμένα φάρμακα και θεραπεία μεταμόσχευσης”.
Μίνι εγκέφαλοι
Τα οργανοειδή του εγκεφάλου δεν είναι εγκέφαλοι με την πραγματική έννοια της λέξης. Πρόκειται για μικρές, τρισδιάστατες δομές που αναπτύσσονται από βλαστοκύτταρα, γράφει το “Science Alert”.
Σε αυτή την περίπτωση, οι ειδικοί οδήγησαν την ανάπτυξη βλαστικών κυττάρων στα σημεία του εγκεφαλικού ιστού, χωρίς τίποτα να μοιάζει με σκέψεις, συναισθήματα ή συνείδηση. Τέτοιοι “μίνι εγκέφαλοι” χρησιμοποιούνται για ερευνητικούς σκοπούς προκειμένου να αποφευχθούν κάποια ηθικά προβλήματα. Τα φάρμακα δοκιμάζονται σε αυτά ή, για παράδειγμα, η ανάπτυξή τους παρατηρείται σε δυσμενείς συνθήκες.
Αυτή τη φορά, ο Gopalakrishnan και οι συνεργάτες του προσπάθησαν να παρατηρήσουν την ανάπτυξη των ματιών.
Οι επιστήμονες είχαν χρησιμοποιήσει στο παρελθόν εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα για την ανάπτυξη οπτικών δομών. Αντί όμως να καλλιεργηθούν άμεσα αυτές οι δομές, η ομάδα του Gopalakrishnan ήθελε να δει αν θα μπορούσαν να αναπτυχθούν ως αναπόσπαστο μέρος των οργανοειδών του εγκεφάλου. Αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση της παράλληλης ανάπτυξης δύο τύπων ιστών, αντί για την ανάπτυξη των οπτικών δομών.
Οι δομές ήταν σαφώς ορατές μετά από 50 ημέρες
Προηγούμενη έρευνα για την ανάπτυξη οργανοειδών είχε δείξει την ύπαρξη κυττάρων αμφιβληστροειδούς, αλλά δεν είχαν αναπτύξει οπτικές δομές, οπότε η ομάδα άλλαξε τακτική.
Δεν προσπάθησαν να επιβάλουν την ανάπτυξη των νευρικών κυττάρων στα πρώτα στάδια της νευρωνικής διαφοροποίησης, αλλά πρόσθεσαν οξική ρετινόλη στο μέσο καλλιέργειας για να βοηθήσουν στην ανάπτυξη των ματιών.
Οι μίνι-εγκέφαλοί τους σχημάτισαν οπτικές δομές ήδη 30 ημέρες μετά την ανάπτυξη και οι δομές ήταν σαφώς ορατές μετά από 50 ημέρες. Αυτό είναι σύμφωνο με την περίοδο ανάπτυξης των ματιών στο ανθρώπινο έμβρυο, πράγμα που σημαίνει ότι αυτός ο τύπος οργανοειδούς θα μπορούσε να είναι χρήσιμος στη μελέτη των περιπλοκών αυτής της διαδικασίας.
Υπάρχουν και άλλες επιπτώσεις.
Οι οπτικές δομές περιείχαν διαφορετικούς τύπους κυττάρων αμφιβληστροειδούς, τα οποία οργανώθηκαν σε νευρωνικά δίκτυα και αντέδρασαν στο φως, και περιείχαν ακόμη και φακούς και κερατοειδείς.
Τέλος, οι δομές έδειξαν μια σύνδεση αμφιβληστροειδούς με περιοχές του εγκεφαλικού ιστού.
“Πιστεύουμε ότι αυτά είναι τα οργανοειδή της επόμενης γενιάς που μπορούν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη μοντέλων αμφιβληστροειδοπάθειας, που προκύπτουν από πρώιμες νευροαναπτυξιακές διαταραχές”, έγραψαν οι ερευνητές στη μελέτη.
Φωτογραφία: Profimedia
...
