Σε ορισμένους ανθρώπους, τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου δεν συνδέονται μεταξύ τους με ένα νευρικό λώρο, το "corpus callosum", λόγω μιας γενετικής μετάλλαξης (στο γονίδιο ARID1B).

Ο βιεννέζος βιολόγος, Γιούργκεν Κνόμπλιχ, και οι συνεργάτες του δημιούργησαν "οργανοειδή εγκεφάλου" με την ίδια αλλοίωση, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δοκιμή γονιδιακών θεραπειών για τους πάσχοντες ασθενείς.

Η μελέτη παρουσιάστηκε στο επιστημονικό περιοδικό "Cell Stem Cell". Ο Knoblich ανακάλυψε επίσης γιατί ο ανθρώπινος εγκέφαλος έχει τόσα πολλά νευρικά κύτταρα.

Μια ομάδα γιατρών και επιστημόνων με επικεφαλής τον Knoblich δημιούργησε βλαστικά κύτταρα από κύτταρα αίματος δύο ασθενών με μεταλλάξεις του γονιδίου Arid1B. Από αυτά τα κύτταρα αναπτύχθηκαν τρισδιάστατα οργανοειδή εγκεφάλου.

"Τοποθετήσαμε δύο εγκεφαλικά οργανοειδή σε ένα τρισδιάστατα εκτυπωμένο καλούπι στο οποίο συνδέθηκαν με ένα μικροκανάλι", αναφέρεται σε ανακοίνωση του Ινστιτούτου Μοριακής Βιοτεχνολογίας (IMBA) της Αυστριακής Ακαδημίας Επιστημών (ÖAW) στη Βιέννη: "Η ερευνητική ομάδα παρατήρησε πώς τα δύο οργανοειδή συνδέθηκαν μεταξύ τους μέσω νευρικών διεργασιών, γνωστών και ως αξόνων". Τα υγιή οργανοειδή είχαν πολλούς διασυνδεδεμένους άξονες, ενώ ο αριθμός των αξόνων ήταν πολύ μειωμένος σε εκείνα με μεταλλάξεις του γονιδίου ARID1B.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι στα νευρικά κύτταρα με μια τέτοια μετάλλαξη, ομάδες γονιδίων που καθοδηγούν την ωρίμανση των νευρικών κυττάρων (νευρώνων) και τον σχηματισμό των αξόνων είναι λιγότερο ενεργές. "Αυτό εξηγεί γιατί οι μεταλλαγμένοι νευρώνες δεν είναι σε θέση να σχηματίσουν άξονες μεγάλης εμβέλειας, όπως για παράδειγμα για το corpus callosum". "Συνεργαζόμαστε ήδη με τον οργανισμό ασθενών "The Foundation for ARID1B Research" για να δοκιμάσουμε μια γονιδιακή θεραπεία (στα οργανοειδή του εγκεφάλου,) πριν φτάσει στην κλινική".

Χρησιμοποιώντας εγκεφαλικά οργανοειδή και μαθηματικά μοντέλα, ο Knoblich και η ομάδα του ανακάλυψαν επίσης γιατί οι άνθρωποι έχουν πολύ περισσότερα νευρικά κύτταρα στον εγκέφαλό τους από ό,τι άλλα ζώα.

Σε ένα ποντίκι, για παράδειγμα, θα υπήρχαν 75 εκατομμύρια νευρώνες, ενώ στον άνθρωπο έως και 86.000 εκατομμύρια. Λίγα βλαστικά κύτταρα στον ανθρώπινο εγκέφαλο μπορούν να πολλαπλασιάζονται πολύ συχνά διαιρώμενα "συμμετρικά" για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, προτού γίνουν εξειδικευμένα νευρικά κύτταρα μέσω "ασύμμετρης διαίρεσης". "Το μοντέλο μας δείχνει ότι οι περισσότεροι νευρωνικοί πληθυσμοί στον ανθρώπινο εγκέφαλο προκύπτουν από βλαστικά κύτταρα που διαιρούνται συμμετρικά για μεγάλο χρονικό διάστημα", λένε οι ερευνητές. Στα ποντίκια, η συμμετρική διαίρεση δεν θα συνέβαινε μετά από λίγες ημέρες ανάπτυξης του εγκεφάλου.

Ο Knoblich αναφέρει ότι τα ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα είναι επίσης καλά στο να αντισταθμίζουν τις αποτυχίες: "Εάν το 90% αυτών πεθάνει, το υπόλοιπο 10% των επιζώντων κυττάρων μπορεί να σχηματίσει σωστά όλες τις δομές του εγκεφάλου και τους τύπους των νευρικών κυττάρων. Τα ευρήματα του Knoblich σχετικά με τις δυνατότητες ανάπτυξης και την ανθεκτικότητα των ανθρώπινων εγκεφαλικών κυττάρων δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό "Nature Cell Biology".

Πηγές:
Cell Stem Cell - Nature Cell Biology

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Περιεμμηνόπαυση: Ερωτήσεις που πρέπει να κάνετε στον γυναικολόγο σας
ECDC: Σημαντική αύξηση κρουσμάτων συγκυτιακού ιού - Ποιους απειλεί ο RSV
Διοικητές νοσοκομείων: Παράδοξα και αντιφάσεις ενός διαγωνισμού