Ανθρώπινοι μίνι-εγκέφαλοι εργαστηρίου ρίχνουν φως στις νευρολογικές παθήσεις
Άλλη μία ομάδα ερευνητών στις ΗΠΑ –μεταξύ των οποίων και μία Ελληνίδα επιστήμων– ανακοίνωσε ότι ανέπτυξε στο εργαστήριο μικροσκοπικούς εγκεφάλους που διαθέτουν πολλούς νευρώνες και άλλα κύτταρα του κανονικού ανθρώπινου εγκεφάλου.
Οι μικροσκοπικοί εγκέφαλοι διαθέτουν επίσης μερικές –ασφαλώς ούτε κατά διάνοια όλες– από τις φυσιολογικές εγκεφαλικές λειτουργίες, όπως τη δημιουργία μυελίνης που μονώνει τα νεύρα, αλλά και την αυθόρμητη εκδήλωση ηλεκτροχημικής δραστηριότητας, η οποία μπορεί να καταγραφεί με ηλεκτρόδια και η οποία παραπέμπει στη σκέψη, αν και σε πρωτόγονη μορφή.
Ο εργαστηριακός εγκέφαλος μπορεί να αναπαραχθεί σε μαζική κλίμακα και προορίζεται να βοηθήσει την φαρμακολογική και όχι μόνο έρευνα επάνω στις διάφορες νευρολογικές παθήσεις (Αλτσχάιμερ, Πάρκινσον, πολλαπλή σκλήρυνση, αυτισμός κ.α.), ενώ θα μειώσει και την ανάγκη να γίνονται ανάλογα πειράματα σε ζώα.
Οι ερευνητές της Ιατρικής Σχολής και της Σχολής Δημόσιας Υγείας του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς της Βαλτιμόρης, με επικεφαλής τον καθηγητή τοξικολογίας Τόμας Χάρτουνγκ, έκαναν τη σχετική ανακοίνωση σε συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης (AAAS) στην Ουάσιγκτον. Στην ερευνητική ομάδα συμμετέχει η ελληνίδα Γεωργία Μακρή, η οποία πήρε το διδακτορικό της από το Ινστιτούτο Παστέρ στην Αθήνα και σήμερα είναι μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Τμήμα Νευρολογίας του Τζονς Χόπκινς.
Οι μίνι-εγκέφαλοι έχουν διάμετρο όσο το μάτι μιας μύγας ή ενός μολυβιού –το μέγεθος που έχει ο εγκέφαλος ενός εμβρύου δύο μηνών– και είναι οριακά ορατοί με γυμνό μάτι. Εκατοντάδες χιλιάδες αντίγραφά τους μπορούν να παραχθούν σε κάθε «φουρνιά» (καλλιέργεια). Εκτός από τις νευρολογικές παθήσεις, έχουν ήδη αρχίσει δοκιμές για την αξιοποίηση των εργαστηριακών εγκεφάλων σε περιπτώσεις ιογενών λοιμώξεων, τραυμάτων και εγκεφαλικών επεισοδίων.
Οι επιστήμονες δήλωσαν αισιόδοξοι ότι οι μίνι-εγκέφαλοι θα αλλάξουν δραματικά τον τρόπο που δοκιμάζονται τα νέα φάρμακα από πλευράς ασφάλειας και αποτελεσματικότητας. Οι μίνι-εγκέφαλοι έχουν ως «πρώτη ύλη» δερματικά ενήλικα κύτταρα, που –μετά από γενετικό επαναπρογραμματισμό– μετατρέπονται σε πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα, παρόμοια με τα εμβρυϊκά, και τελικά εξειδικεύονται σε εγκεφαλικά κύτταρα.
Οι εν λόγω μικροσκοπικοί εγκέφαλοι είναι «μπάλες» κυττάρων που αναπτύσσουν δομές παρόμοιες με αυτές των κανονικών εγκεφάλων μέσα σε διάστημα δύο μηνών στο εργαστήριο. Θεωρούνται ανώτεροι για την μελέτη των εγκεφαλικών παθήσεων σε σύγκριση με τα ευρέως χρησιμοποιούμενα πειραματόζωα, όπως οι αρουραίοι και τα ποντίκια, επειδή αποτελούνται από κύτταρα ανθρώπων και όχι τρωκτικών.
Όπως ανέφερε ο Χάρτουνγκ, «το 95% των φαρμάκων, αφότου έχουν δοκιμασθεί σε ζώα, δείχνουν πολλά υποσχόμενα, αλλά στη συνέχεια αποτυγχάνουν όταν δοκιμάζονται στους ανθρώπους, πράγμα που σημαίνει μεγάλη σπατάλη χρόνου και χρημάτων».
«Δεν είμαστε αρουραίοι, όπως δεν είμαστε ούτε μπάλες κυττάρων. Όμως μπορούμε να πάρουμε καλύτερες πληροφορίες από αυτές τις κυτταρικές μπάλες, παρά από τα τρωκτικά», τόνισε.
Άλλες επιστημονικές ομάδες στις ΗΠΑ και την Αυστρία έχουν ήδη δημιουργήσει μεγαλύτερους μίνι-εγκεφάλους, οι οποίοι όμως δεν μπορούν να αναπαραχθούν μαζικά σε πανομοιότυπη μορφή.
«Ο δικός μας μίνι-εγκέφαλος δεν είναι ούτε ο πρώτος, ούτε κατ’ ανάγκη ο καλύτερος. Όμως είναι ο πιο τυποποιημένος. Και όταν δοκιμάζει κανείς φάρμακα, αυτό είναι καθοριστικό», δήλωσε ο Χάρτουνγκ. «Επιπλέον, αν τέτοια μοντέλα του εγκεφάλου χρησιμοποιηθούν από κάθε εργαστήριο, τότε θα μπορέσουμε να αντικαταστήσουμε σε ευρεία κλίμακα τα πειράματα στα ζώα», πρόσθεσε.
Ο Αμερικανός τοξικολόγος ήδη κατέθεσε αίτηση για την κατοχύρωση της σχετικής πατέντας, ενώ αναπτύσσει και την εταιρεία Organome για την παραγωγή τους, η οποία αναμένεται να αρχίσει έως το τέλος του 2016, σε συνεργασία με την εταιρεία Atera του Λουξεμβούργου.
Διαβάστε επίσης:
Τεχνητή καρδιά σε ένα τσιπάκι θα αντικαταστήσει τα πειράματα σε ζώα (βίντεο)
Σύνδρομο Καπγκρά: Ο άνθρωπος που τσακωνόταν με τον «ξένο» εαυτό του
