Μίνι εγκεφάλους σε εργαστηριακές συνθήκες δημιούργησαν αυστριακοί ερευνητές

Μινιατούρες ανθρωπίνων εγκεφάλων ανέπτυξαν σε εργαστηριακό περιβάλλον ερευνητές στην Αυστρία ελπίζοντας να μπορέσουν να κατανοήσουν καλύτερα τις νευρολογικές διαταραχές του ανθρώπινου οργανισμού.

Όπως αναφέρεται σε σχετικό άρθρο του Nature, οι δομές μεγέθους ενός μπιζελιού έφτασαν στο επίπεδο της ανάπτυξης που έχει ένα έμβρυο εννέα εβδομάδων, αλλά χωρίς την ικανότητα της σκέψης.

Η επιστημονική κοινότητα χαρακτηρίζει τα αποτελέσματα ως «συναρπαστικά και καταπληκτικά».

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι μια από τις πλέον πολύπλοκες δομές. Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Βιοτεχνολογίας της Αυστριακής Ακαδημίας Επιστημών θέλησαν να αναπαράγουν κάποια από τα πρώιμα στάδια ανάπτυξης του μοναδικού αυτού οργάνου σε εργαστηριακές συνθήκες.

Χρησιμοποίησαν λοιπόν είτε εμβρυονικά βλαστικά κύτταρα, είτε ενήλικα δερματικά κύτταρα για να παράγουν το τμήμα ενός εμβρύου που αναπτύσσεται στον εγκέφαλο και την σπονδυλική στήλη, το νευροεκτόδερμα.

Το νευροεκτόδερμα τοποθετήθηκε στη συνέχεια σε μικροσκοπικές σταγόνες τζελ για να δημιουργηθεί ένα ικρίωμα πάνω στο οποίο θα συνεχιζόταν η περαιτέρω ανάπτυξή του και εν συνεχεία τοποθετήθηκε σε έναν στροβιλιζόμενο βιοαντιδραστήρα, για να κάνει ένα «μπάνιο σε θρεπτικά συστατικά» που θα του παρείχαν το απαραίτητο οξυγόνο.

Τα κύτταρα κατάφεραν να αναπτυχθούν και να αυτό-οργανωθούν σε ξεχωριστές περιοχές του εγκεφάλου, όπως ο εγκεφαλικός φλοιός, ο αμφιβληστροειδής χιτώνας και ο πρώιμος ιππόκαμπος, που σε έναν πλήρως ανεπτυγμένο εγκέφαλο παίζει καθοριστικό ρόλο στην μνήμη.

Οι αυστριακοί ερευνητές είναι πεπεισμένοι ότι βρίσκονται αρκετά κοντά αλλά και ταυτόχρονα αρκετά μακριά από την εγκεφαλική ανάπτυξη ενός εμβρύου, ηλικίας εννέα εβδομάδων.

Οι εγκεφαλικοί ιστοί όπως προαναφέρθηκε είχαν μέγιστο μέγεθος περίπου τεσσάρων χιλιοστών του μέτρου, μετά από δύο μήνες.

Οι «μίνι-εγκέφαλοι» κατάφεραν τελικά να επιβιώσουν για 12 σχεδόν μήνες, χωρίς όμως να αναπτυχθούν περαιτέρω, καθώς δεν υπήρχε παροχή αίματος, μόνον εγκεφαλικοί ιστοί στους οποίους τα θρεπτικά συστατικά και το οξυγόνο δεν μπορούσαν να εισχωρήσουν σε βάθος.

«Το πειραματικό αυτό μοντέλο είναι κατάλληλο για την μελέτη σε βάθος του ανθρώπινου εγκεφάλου καθώς και των ελλειμμάτων που επηρεάζουν την ομαλή λειτουργία του», εξηγεί ο Δρ Τζουργκεν Κομπλιχ, που συμμετείχε στη μελέτη.

Τελικός στόχος των επιστημόνων είναι να μελετήσουν σε βάθος διαταραχές όπως η σχιζοφρένεια και ο αυτισμός, καθώς εκδηλώνονται μεν σε ενηλίκους αλλά έχει διαπιστωθεί ότι τα υποκείμενα ελλείμματα συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης του εγκεφάλου.
Τέλος, ενδεχομένως τα πειραματικά αυτά μοντέλα να μπορέσουν στο μέλλον να αντικαταστήσουν τα πειραματόζωα στην φαρμακευτική έρευνα για καλύτερα αποτελέσματα.