Creierele în miniatură avansează cercetarea pentru autism, schizofrenie și alte tulburări neurologice

Creierele în miniatură avansează cercetarea pentru autism, schizofrenie și alte tulburări neurologice
iunie 12 14:05 2024
Articol scris de:
Timp citire articol: 4 minut(e)

Cercetătorii din întreaga lume pot crea acum organoizi corticali cerebrali extrem de realiști – în esență, creiere artificiale miniaturale cu rețele neuronale funcționale, datorită unui protocol brevetat, publicat în această lună de cercetătorii de la Universitatea California San Diego (UC San Diego). Dezvoltarea deschide calea pentru o cercetare mai avansată în domeniile autismului, schizofreniei și altor tulburări neurologice.

Noua abordare, publicată în revista Nature Protocols, deschide calea pentru ca oamenii de știință să efectueze cercetări mai avansate în ceea ce privește autismul, schizofrenia și alte tulburări neurologice în care structura creierului este de obicei aceeași, dar activitatea electrică este alterată.

Aceasta este opinia lui Alysson Muotri, directorul Centrului de Cercetare Spațială Orbitală Integrată a Celulelor Stem din cadrul Institutului Sanford (SSCI) de la UC San Diego.

La SSCI lucrează medici-cercetători de frunte în domeniul biologiei celulelor stem canceroase, ale căror cercetări explorează întrebarea fundamentală privind modul în care spațiul modifică evoluția cancerului.

Metoda recent detaliată permite crearea unor replici minuscule ale creierului uman atât de realiste încât rivalizează cu „complexitatea rețelei neuronale a creierului fetal”, potrivit lui Muotri, care este, de asemenea, profesor în cadrul departamentelor de pediatrie și de medicină celulară și moleculară ale facultății de medicină UC San Diego.

Replicile sale de creier au călătorit deja pe Stația Spațială Internațională (ISS), unde activitatea lor a fost studiată în condiții de microgravitație.

Alte două protocoale de creare a organoizilor cerebrali sunt accesibile publicului, dar niciunul nu permite cercetătorilor să studieze activitatea electrică a creierului.

Cu toate acestea, metoda lui Muotri permite cercetătorilor să studieze rețelele neuronale create din celulele stem ale pacienților cu diverse afecțiuni de neurodezvoltare.

„Nu mai este nevoie să creăm diferite regiuni și să le asamblăm împreună”, explică Muotri într-un comunicat, adăugând că protocolul său permite diferitelor zone ale creierului – cum ar fi cortexul și mezencefalul – „să se dezvolte împreună, așa cum se observă în mod natural în dezvoltarea umană”.

„Cred că vom vedea multe derivări ale acestui protocol în viitor pentru studierea diferitelor circuite cerebrale”, a adăugat el.

Astfel de „mini-creiere” pot fi folosite pentru a testa potențiale medicamente terapeutice și chiar terapii genice înainte de a fi utilizate de pacienți, precum și pentru a verifica eficacitatea și efectele secundare, a explicat omul de știință.

Un plan în acest sens este deja în lucru. Cercetătorii americani fac echipă cu un grup de la Universitatea Federală Amazonas, din Brazilia, pentru a înregistra și investiga remediile tribale amazoniene pentru boala Alzheimer – nu pe modele de șoareci de pe Pământ, ci pe organoizi de creier uman bolnav, în spațiu.

O recentă finanțare a programului Oameni în spațiu/Humans in Space – acordată de Boryung, o companie de investiții în domeniul sănătății cu sediul în Coreea de Sud – va contribui la finanțarea cercetării, care se întinde pe mai multe continente și habitate, din adâncurile pădurii amazoniene până la laboratorul american de pe coasta Californiei – și, în cele din urmă, până la Stația Spațială Internațională.

Alte posibilități de cercetare pentru organoizii cerebrali includ modelarea bolilor, înțelegerea conștiinței umane și experimente suplimentare în spațiu.

În martie, echipa – în parteneriat cu NASA – a trimis în spațiu o serie de organoizi cerebrali realizați din celule stem ale pacienților cu boala Alzheimer și SLA (scleroză laterală amiotrofică, cunoscută și sub numele de boala Lou Gehrig).

Încărcătura utilă s-a întors în luna mai, anul trecut, iar rezultatele, care vor fi publicate în cele din urmă, sunt în curs de analiză.

Deoarece microgravitația imită o versiune accelerată a îmbătrânirii pe Pământ, oamenii de știință speră să asiste la efectele a mai mulți ani de progresie a bolii în timp ce studiază încărcătura utilă a misiunii de o lună, inclusiv potențialele modificări în producția de proteine, căile de semnalizare, stresul oxidativ și epigenetica.

„Sperăm la descoperiri noi – lucruri pe care cercetătorii nu le-au descoperit până acum”, a spus Motri. „Nimeni nu a trimis un astfel de model în spațiu, până acum”.

Foto: Organoizi corticali cerebrali sunt examinați la microscopul electronic. Alysson Muotri, director al Centrului de cercetare integrată a celulelor stem de la Institutul Sanford (SSCI) din cadrul UC San Diego a publicat recent metoda sa de realizare a unor astfel de organoizi, despre care spune că sunt atât de realiste încât „rivalizează cu complexitatea rețelei neuronale a creierului fetal”. Cercetătorii din întreaga lume pot crea acum creiere în miniatură extrem de realiste, cu rețele neuronale funcționale, datorită publicării protocolului său brevetat.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu