طور العلماء أول أدمغة صغيرة في العالم، في إنجاز يأملون أن يحدث ثورة في علم الأعصاب، فقد تمت زراعة الأعضاء ثلاثية الأبعاد، والتي يبلغ حجمها تقريبًا حجم حبة الأرز، في المختبر، باستخدام أنسجة دماغ الجنين البشري، من مواد الإجهاض الصحية.
وكان العلماء في مركز الأميرة ماكسيما لطب أورام الأطفال في هولندا، يهدفون إلى تنمية دماغ في المراحل المبكرة من النمو المتوسط، وبالتالي استخدموا أنسجة المخ من الجنين المجهض الذي كان في فترة الحمل من الأسابيع 12 إلى 15، ليتفاجأ الفريق عندما اكتشف أن أنسجة دماغ الجنين كانت حيوية لنمو دماغ صغيرة، بحسب ما نشرت صحيفة "ديلي ميل" البريطانية.
[[system-code:ad:autoads]]
وحتى الآن، عند زراعة أعضاء صغيرة أخرى، كان العلماء يقسمون الأنسجة الأصلية إلى خلايا مفردة باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية أو متعددة القدرات لتنمو وتكرر مناطق معينة من الدماغ.
ودفع هذا الاكتشاف، العلماء، إلى التفكير في استخدام العضو الصغير؛ لنمذجة سرطان الدماغ، والتركيز بشكل خاص على كيفية تطوره عند الأطفال على أمل أن يؤدي إلى علاج.
ويمكن لهذه العضيات الجديدة المشتقة من الأنسجة الجنينية، أن تقدم رؤى جديدة حول ما يشكل مناطق مختلفة من الدماغ، وما يخلق التنوع الخلوي، وفقًا للدكتورة ديليلا هندريكس، قائدة المجموعة في مركز الأميرة ماكسيما لأورام الأطفال، وباحثة ما بعد الدكتوراه في مركز هوبريشت، ومحقق Oncode، الذي شارك في كتابة الدراسة.
وافق المانحون المجهولون على أن يستخدم العلماء الأنسجة لأغراض البحث فقط، وأراد الباحثون معرفة ما إذا كان بإمكانهم إنشاء عضو متوسع طويل الأمد بنفس التعقيد الخلوي الموجود في الدماغ البشري.
وباستخدام أنسجة دماغ الجنين، قام الفريق بتقطيع الأنسجة إلى قطع صغيرة وتنظيمها في طبق قبل وضع المزارع على شاكر مداري، في الأيام الأربعة إلى الثمانية الأولى، ولاحظت الأبحاث أن هياكل ثلاثية الأبعاد متعددة تتشكل وتستمر في النمو، بينما لا تزال تشبه أنسجة المخ في المظهر.
ووجد الفريق أنه من خلال تقسيم عضوي دماغ الجنين، فإنه سيعود إلى ضعف حجمه الأصلي خلال 20 إلى 30 يومًا من المزرعة، واستمرت هذه العملية الكاملة على مدار ثمانية أشهر، حيث نمت الأدمغة الصغيرة في النهاية إلى حجم 1500 سم مكعب، وعند هذه النقطة تباطأ نموها ولكن يمكن الحفاظ عليها.
ثم ركز الفريق على هدفه الأساسي المتمثل في مكافحة سرطان الدماغ، واستخدم بعضًا من العضيات المشكلة حديثًا لتطوير أورام صغيرة.
استخدم الفريق تقنية كريسبر-كاس9، وهي تقنية لتحرير الجينات، على عدد صغير من الخلايا في العضيات لإدخال جين سرطاني يسمى TP53 لنموذج سرطان الدماغ.
Crispr-Cas9 هي أداة لإجراء تعديلات دقيقة على الحمض النووي المكتشف في البكتيريا، واستغرق الأمر ثلاثة أشهر حتى يتمكن الجين من السيطرة بشكل كامل على الخلايا السليمة، وتكرار نفس سمات الخلايا السرطانية النموذجية وإظهار إمكانية إجراء أبحاث حول أدوية السرطان.
وكشفت النتائج التي توصلوا إليها، والتي نشرت في مجلة الخلية، أنه قد يكون من الممكن استخدام العضويات للبحث عن علاج للسرطان و'يمكن أن يحدث ثورة في أبحاث الدماغ، وقالت الدكتورة بينيديتا أرتيجياني، المؤلفة المشاركة: “تعد المواد العضوية الدماغية المأخوذة من أنسجة الجنين أداة جديدة لا تقدر بثمن لدراسة تطور الدماغ البشري”
وأضافت:"يسمح لنا نموذجنا الدماغي الجديد المشتق من الأنسجة بالحصول على فهم أفضل لكيفية تنظيم الدماغ النامي لهوية الخلايا".