הפיתוח המוצלח של "מיני-מוחות" הוא פריצת דרך משמעותית בהנדסה ביו-רפואית מודרנית ובמדעי המוח - צילום: בינה מלאכותית
בפרסום בכתב העת Advanced Science , צוות מחקר מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס (ארה"ב) דיווח כי צבירי תאים עצביים אלה הציגו רמות פעילות דומות לאלו של עובר אנושי בן 40 יום. דבר זה פותח אפשרויות חדשות לטיפול במחלות נוירולוגיות כמו פרקינסון ואלצהיימר.
"מוחות מלאכותיים" מתקרבים למציאות.
תאים אלה, הידועים כאורגנואידים של המוח האנושי, מגודלים מתאי גזע פלוריפוטנטיים, בעלי יכולת התמיינות לאזורים שונים במוח. הם אינם מודעים, אך יכולים לבצע פונקציות בסיסיות כמו זיכרון ולמידה.
בשנים האחרונות, הודות לפיתוח טכנולוגיית התלת-ממד, האורגנואידים הללו לא רק הפגינו פעילות ביו-אלקטרית, אלא גם יכולים לשלוט ברובוטים פשוטים, או אפילו "לשחק" משחקי וידאו בסיסיים כמו פונג, שנחשב בעבר לפלא בתחום הנוירוביולוגיה.
עם זאת, עד היום, רוב האורגנואידים שנוצרו מדמים רק אזור מוח ספציפי כמו קליפת המוח, המוח האמצעי או המוח הקטן, ועדיין לא שכפלו את האופן שבו אזורי מוח אלה מתאמים את תפקודיהם במציאות. אם המדע רוצה לחקור הפרעות נוירו-התפתחותיות או פסיכיאטריה, הוא זקוק למודלים המייצגים את המוח האנושי כולו בפעולה.
לדברי החוקרת אנני קת'וריה, איננו יכולים לבקש ממישהו לאפשר לנו לצפות במוחו כדי לחקור אוטיזם. אבל מודלים אורגנואידים של המוח כולו יכולים לאפשר לנו לנטר ישירות את התהליך הפתולוגי, ובכך לבדוק את יעילות הטיפול ואף להתאים אישית תוכניות טיפול.
לאחר שנים של ניסויים, הצוות של קתוריה הפך לאחד הראשונים בעולם שפיתח אורגנואיד מוחי רב-אזורי (MRBO). ראשית, הם גידלו נוירונים מאזורים שונים במוח האנושי, יחד עם כלי דם בסיסיים, בצלחות תרבית נפרדות. אזורים אלה חוברו לאחר מכן באמצעות סוג של חלבון "דבק-על ביולוגי", מה שאפשר לרקמות להתחבר ולקיים אינטראקציה זו עם זו.
כתוצאה מכך, אזורים במוח מתחילים לייצר פעילות חשמלית מסונכרנת, ויוצרים רשת מאוחדת. ראוי לציין כי צוות המחקר צפה גם בהופעה הראשונית של מחסום הדם-מוח. זוהי שכבת התאים המקיפה את המוח ועוזרת לשלוט באילו חומרים יכולים להיכנס למוח.
הזדמנויות חדשות בטיפול במחלות נוירולוגיות.
למרות שמודלים אלה קטנים בהרבה ממוח אנושי אמיתי, כל תא MRBO מכיל רק 6-7 מיליון נוירונים בהשוואה לעשרות מיליארדים אצל אדם בוגר. עם זאת, עם כ-80% מהתאים האופייניים להתפתחות עוברית מוקדמת, מודלים אלה מציעים הזדמנויות חסרות תקדים לניתוח.
על פי צוות המחקר של ג'ונס הופקינס, ניתן להשתמש ב-MRBOs לבדיקת תרופות על מודלים אנושיים במקום על בעלי חיים. נכון לעכשיו, 85-90% מהתרופות נכשלות בניסויים קליניים שלב 1, ושיעור זה מגיע עד 96% עבור תרופות המטפלות במחלות נוירולוגיות, בעיקר משום שמחקרים פרה-קליניים מסתמכים בעיקר על עכברים או מודלים אחרים של בעלי חיים.
מעבר לבדיקות MRBO יכול לעזור להאיץ את ההתקדמות ולשפר את שיעורי ההצלחה.
"מחלת אלצהיימר, אוטיזם וסכיזופרניה משפיעות כולן על המוח כולו, לא רק על אזור ספציפי. אם נבין מה קורה בשלבים המוקדמים של התפתחות המוח, ייתכן שנוכל למצוא מטרות טיפול חדשות לחלוטין", שיתפה החוקרת אנני קת'וריה.
מומחים רואים במחקר זה פריצת דרך משמעותית בהנדסה ביו-רפואית מודרנית ובמדעי המוח. ממודלים אורגנואידים מורכבים, מדענים יכולים להתקדם לעבר אבחון וטיפול מותאמים אישית, שבהם לכל מטופל יש מודל מוחי ייחודי שנבנה כדי להעריך במדויק את השפעות התרופות.
בנוסף, הפוטנציאל העתידי כולל ממשקי מוח-מחשב ואפילו כיוון חדש לבינה מלאכותית המבוססת על אורגנואידים ביולוגיים.
מקור: https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm
תגובה (0)