LAKŠE DO POBEDE NAD AUTIZMOM I EPILEPSIJOM: Naučnici stvorili hibridni mozak čoveka i pacova kako bi bolje razumeli ove bolesti

Stavljanje ljudskih ćelija u životinjski mozak je moralna siva zona, zbog straha da bi životinje zbog toga mogle početi da razmišljaju više kao ljudi.

Ali naučnici tvrde da je to najbolji način da naučite o neurološkim i psihijatrijskim bolestima, posmatrajući šta ne valja sa ljudskim ćelijama u živom mozgu, a ne u laboratoriji.

Naučnici sa Stanforda su koristili ljudske matične ćelije, koje mogu postati bilo koja vrsta ćelija u telu, da bi stvorili moždane ćelije u laboratoriji.

Ove ćelije su se povezale da bi formirale klastere zvane „organoidi“.

Istraživači su ove organoide stavili u mozak beba pacova, kako bi ćelije rasle i radile normalno, i mogli bi da saznaju o genetskoj bolesti zvanoj Timotijev sindrom - koja uzrokuje oblik autizma i povezana je sa teškim srčanim problemima.

Ovo je funkcionisalo tako dobro da kada su istraživači golicali pacove po brkovima, oko 70 odsto ljudskih ćelija stavljenih u mozak stvorenja reagovalo je na osećaj.

Bilo je čak moguće kontrolisati ponašanje pacova pomoću ćelija ljudskog mozga, koje su napravljene da budu osetljive na svetlost.

Kad god su pacovi popili vodu za utaživanje žeđi iz izliva, naučnici su koristili plavo svetlo da aktiviraju ljudske ćelije u njihovom mozgu.

Koji su znaci autizma?

Znaci autizma kod male dece uključuju:

• Ne reaguju na svoje ime
• Izbegavanje kontakta očima
• Ne smeju se kada im se smešite
• Veoma se uznemire ako im se ne sviđa određeni ukus, miris ili zvuk
• Pokreti koji se ponavljaju, poput mahanja rukama, trzanja prstima ili ljuljanja tela
• Ne pričaju kao druga deca
• Ponavljanje istih fraza

Znaci autizma kod starije dece uključuju:

• Čini se da ne razume šta drugi misle ili osećaju
• Teško im je reći kako se osećaju
• Volite strogu dnevnu rutinu i jako se uznemirite ako se promeni
• Imati veoma veliko interesovanje za određene predmete ili aktivnosti
• Veoma se uznemirite ako ih zamolite da nešto urade
• Teško stiču prijatelje ili više vole da budu sami
• Shvatajući stvari veoma bukvalno – na primer, možda neće razumeti fraze kao što je 'slomiti nogu'

Uobičajeni znaci autizma kod odraslih uključuju:

• Teško je razumeti šta drugi misle ili osećaju
• Postajete veoma zabrinuti zbog društvenih situacija
• Teško stičete prijatelje ili više volite da budete sami
• Izgledati grubo, nepristojno ili nezainteresovano za druge bez namere
• Teško mi je reći kako se osećaš
• Shvatajući stvari veoma bukvalno – na primer, možda nećete razumeti sarkazam ili fraze kao što je „slomiti nogu“
• Imati istu rutinu svaki dan i biti veoma uznemiren ako se promeni

Shvatajući stvari veoma bukvalno – na primer, možda neće razumeti fraze kao što je 'slomiti nogu'

Posle dve nedelje ovoga, samo aktiviranje moždanih ćelija nateralo je pacove da odu i ližu izliv vode.

Ideja da se pacovi sa hibridnim mozgom mogu kontrolisati na ovaj način može pokrenuti druga etička pitanja.

Ali istraživači kažu da će ovo otkriće takođe pomoći da se testiraju lekovi za bolesti mozga.

Sergiu Pasca, profesor psihijatrije i bihejvioralnih nauka na Medicinskom fakultetu u Stanfordu, i viši autor studije o pacovima, rekao je: „Sada možemo proučavati zdrav razvoj mozga, kao i poremećaje mozga za koje se shvata da se ukorijenjuju u razvoju do neviđenih detalja, bez potrebno da se iseče tkivo iz ljudskog mozga.

„Takođe možemo da koristimo ovu novu platformu za testiranje novih lekova i genskih terapija za neuropsihijatrijske poremećaje.“

Istraživači su povukli liniju stavljanja ljudskog moždanog tkiva u primate kao što su šimpanze ili makaki, ​​koji imaju više sličnih mozgova kao i ljudi.

Profesor Pasca je rekao da bi korišćenje primata za slična istraživanja bilo „zabrinjavajuće“.

Pacovi, koji žive daleko kraće od ljudi, imaju mozak koji se razvija oko 20 puta brže od našeg, ograničavajući obim do kojeg ćelije ljudskog mozga mogu da se integrišu sa ćelijama pacova.

Postojala bi mnogo veća integracija kod primata, kaže profesor Pasca, koji je rekao: „Mislim da prvo moramo da iskoristimo tehnologiju koju smo razvili, da je stavimo u igru, da vidimo šta ona zapravo može da nas nauči o razvoju ljudski mozak, o evoluciji, o bolesti, da li možemo da ga koristimo sistematski za testiranje lekova - a zatim da vidimo koja su ograničenja tog vremena i razmislimo da li bi bilo koja druga vrsta bila neophodna.

„Po mom mišljenju, u ovom trenutku transplantacija u primate nije nešto što bismo radili i što bih ohrabrio da radimo.“

Naučnici su uzgajali svoje „organoide“ dva meseca u laboratoriji, sve dok nisu počeli da liče na ljudski korteks.

Zatim su presađeni u mozak štenaca pacova koji su bili stari samo dva ili tri dana - u vreme kada se stvara većina moždanih veza.

Neverovatno, ćelije ljudskog mozga su se razvile slično kao kod ljudi, povezujući se sa krvnim sudovima pacova i dostižući oko šest puta veću veličinu od one u laboratoriji.

Modifikovano bezopasno besnilo, koje ima tendenciju da skače sa ćelije na ćeliju u mozgu, pokazalo je da su se ljudske moždane ćelije povezale sa ćelijama pacova, delimično se integrišući sa moždanim krugovima glodara.

Istraživači su rekli da su „otvorili radnju“ u mozgu pacova, stvarajući „žive laboratorije“.

Do sada su naučnici presađivali ćelije tri pacijenta sa Timotijevim sindromom u hibridni mozak pacova i čoveka.

Dok su ćelije ljudi sa ovim moždanim poremećajem izgledale prilično normalno u laboratoriji, otkriveno je da postaju manje u pravom mozgu, bacajući novo svetlo na stanje.

Rad, objavljen u časopisu Nature, mogao bi na sličan način unaprediti istraživanje mentalnih poremećaja kao što su šizofrenija ili autizam, bez potrebe za invazivnim procedurama kao što je vađenje tkiva iz mozga.

Naučnici su transplantirali do tri miliona ljudskih moždanih ćelija u somatosenzorni korteks mozga novorođenih pacova - područje odgovorno za prijem i obradu senzornih informacija, kao što je dodir.

Profesor Tara Spires-Jones, zamenica direktora Centra za otkriće nauku o mozgu na Univerzitetu u Edinburgu, rekla je: „Ovo istraživanje ima potencijal da unapredi ono što znamo o razvoju ljudskog mozga i neurorazvojnim poremećajima, ali ima još posla koji treba da se uradi. da biste bili sigurni da je ova vrsta kalemljenja robusna metoda.

„Takođe se slažem sa stručnjacima koji su napisali komentar uz rad koji ističu da ovi eksperimenti postavljaju nekoliko etičkih pitanja koja treba razmatra se da se krene napred, uključujući i to da li će ovi pacovi imati više ljudskog razmišljanja i svesti zbog implantata.