Descoperire: Cultivarea cu succes a unui creier uman în miniatură.

não người - Ảnh 1. — Dezvoltarea cu succes a „mini-creierelor” este o descoperire majoră în ingineria biomedicală modernă și neuroștiințe - Foto: AI

Într-o publicație din revista Advanced Science , o echipă de cercetare de la Universitatea Johns Hopkins (SUA) a raportat că aceste grupuri de celule neuronale au prezentat niveluri de activitate similare cu cele ale unui făt uman în vârstă de 40 de zile. Acest lucru deschide noi perspective pentru tratarea bolilor neurologice precum Parkinson și Alzheimer.

„Creierele artificiale” se apropie de realitate.

Cunoscute sub numele de organoide ale creierului uman, aceste grupuri de celule sunt cultivate din celule stem pluripotente, care au capacitatea de a se diferenția în diverse regiuni ale creierului. Nu sunt conștiente, dar pot îndeplini funcții de bază, cum ar fi memoria și învățarea.

În ultimii ani, datorită dezvoltării tehnologiei 3D, aceste organoide nu numai că au demonstrat activitate bioelectrică, dar pot controla roboți simpli sau chiar „să joace” jocuri video de bază precum Pong, care a fost cândva considerat o minune în domeniul neurobiologiei.

Cu toate acestea, până în prezent, majoritatea organoizilor creați simulează doar o anumită regiune a creierului, cum ar fi cortexul cerebral, mezencefalul sau cerebelul, și nu au reprodus încă modul în care aceste regiuni ale creierului își coordonează funcțiile în realitate. Dacă știința dorește să studieze tulburările de neurodezvoltare sau psihiatria, are nevoie de modele care să reprezinte întregul creier uman în acțiune.

Potrivit cercetătoarei Annie Kathuria, nu putem cere cuiva să ne lase să-i observăm creierul pentru a studia autismul. Însă modelele organoide la nivelul întregului creier ne-ar putea permite să monitorizăm direct procesul patologic, verificând astfel eficacitatea tratamentului și chiar personalizând planurile de tratament.

După ani de experimente, echipa lui Kathuria a devenit una dintre primele din lume care a dezvoltat un organoid cerebral multi-regional (MRBO). Mai întâi, au cultivat neuroni din diferite regiuni ale creierului uman, împreună cu vase de sânge de bază, în vase de cultură separate. Aceste regiuni au fost apoi conectate folosind un tip de proteină „superglue biologic”, permițând țesuturilor să se conecteze și să interacționeze între ele.

Drept urmare, regiunile creierului încep să genereze activitate electrică sincronizată, formând o rețea unificată. În special, echipa de cercetare a observat și aspectul inițial al barierei hematoencefalice. Acesta este stratul de celule care înconjoară creierul și care ajută la controlul substanțelor care pot pătrunde în creier.

Noi oportunități în tratamentul bolilor neurologice.

Deși mult mai mic decât un creier uman real, fiecare MRBO conține doar 6-7 milioane de neuroni, comparativ cu zecile de miliarde la un adult. Cu toate acestea, având aproximativ 80% din celule caracteristice dezvoltării fetale timpurii, aceste modele oferă oportunități de analiză fără precedent.

Conform echipei de cercetare de la Johns Hopkins, MRBO-urile ar putea fi folosite pentru a testa medicamente pe modele umane în loc de animale. În prezent, 85-90% dintre medicamente eșuează în studiile clinice de fază 1, iar această rată ajunge până la 96% pentru medicamentele care tratează bolile neurologice, în mare parte pentru că studiile preclinice se bazează în principal pe șoareci sau alte modele animale.

Trecerea la testarea MRBO ar putea ajuta la accelerarea progresului și la îmbunătățirea ratelor de succes.

„Boala Alzheimer, autismul și schizofrenia afectează întregul creier, nu doar o anumită zonă. Dacă înțelegem ce se întâmplă în stadiile incipiente ale dezvoltării creierului, am putea găsi ținte de tratament complet noi”, a declarat cercetătoarea Annie Kathuria.

Experții consideră această cercetare o descoperire majoră în ingineria biomedicală modernă și neuroștiințe. De la modele organoide complexe, oamenii de știință pot trece la diagnostice și tratamente personalizate, unde fiecare pacient are un model cerebral unic, construit pentru a evalua cu precizie efectele medicamentelor.

În plus, potențialul viitor include interfețe creier-computer și chiar o nouă direcție pentru inteligența artificială bazată pe organoizi biologici.

„Creierele artificiale” se apropie de realitate.

Noi oportunități în tratamentul bolilor neurologice.

Comentariu (0)