Descoperire: Cultivarea cu succes a unor creiere umane în miniatură

não người - Ảnh 1. — Dezvoltarea cu succes a „mini-creierelor” reprezintă un pas major înainte în ingineria biomedicală modernă și în neuroștiințe - Foto: AI

Într-o publicație din revista Advanced Science , o echipă de cercetare de la Universitatea Johns Hopkins (SUA) a declarat că aceste grupuri de celule nervoase prezintă același nivel de activitate ca un făt uman de 40 de zile. Acest lucru deschide noi perspective pentru tratarea bolilor neurologice precum Parkinson și Alzheimer.

„Creierele artificiale” se apropie de realitate

Numite organoide ale creierului uman, aceste aglomerări de celule sunt cultivate din celule stem pluripotente, care au capacitatea de a se diferenția în diferite 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 pot demonstra activitate bioelectrică, dar pot și controla roboți simpli sau chiar „să se joace” jocuri video de bază precum Pong, care a fost cândva considerat un miracol în domeniul neurobiologiei.

Totuși, până acum, majoritatea organoizilor creați simulează doar o anumită regiune a creierului, cum ar fi cortexul cerebral, mezencefalul sau cerebelul, dar nu au reprodus modul în care regiunile creierului coordonează activitățile ca în realitate. Dacă vrem să studiem tulburările de neurodezvoltare sau psihiatrice, știința are nevoie de un model care să reprezinte întregul creier uman în acțiune.

Potrivit cercetătoarei Annie Kathuria, nu putem cere unei persoane să ne lase să-i analizăm creierul pentru a studia autismul. Însă modelele organoide la nivelul întregului creier ne-ar putea permite să monitorizăm direct procesul bolii, testând astfel eficacitatea tratamentelor și chiar personalizând schemele de tratament.

După ani de experimente, echipa lui Kathuria a devenit una dintre primele din lume care a dezvoltat organoide cerebrale multiregionale (MRBO). Mai întâi, au cultivat neuroni din diferite regiuni ale creierului uman, împreună cu vasele de sânge subiacente, în vase de cultură separate. Aceste regiuni au fost apoi conectate folosind o proteină „bio-superglue”, care permite țesuturilor să se conecteze și să interacționeze între ele.

Drept urmare, regiunile creierului au început să producă activitate electrică sincronizată, formând o rețea unificată. În mod notabil, echipa de cercetare a înregistrat și aspectul inițial al barierei hematoencefalice. Acesta este stratul de celule care înconjoară creierul, ajutând 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 analitice fără precedent.

MRBO ar putea fi utilizat pentru a testa medicamente pe modele umane în loc de animale, potrivit echipei de la Johns Hopkins. În prezent, 85-90% dintre medicamente eșuează în studiile clinice de fază 1, iar această rată este de până la 96% pentru medicamentele destinate tratării bolilor neurologice, în mare parte pentru că studiile preclinice se bazează în mare măsură pe șoareci sau alte modele animale.

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

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

Experții spun că această cercetare reprezintă un pas major înainte în ingineria biomedicală modernă și în neuroștiințe. De la modele organoide complexe, oamenii de știință pot trece la etapa diagnosticului și tratamentului personalizat, unde fiecare pacient are propriul model cerebral construit pentru a testa cu precizie efectele medicamentelor.

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

Înapoi la subiect

MINH HAI

Sursă: https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm