"مینی مغز" رشد یافته در آزمایشگاه، توسط محققان سرنخ هایی در مورد منشاء اولیه اسکیزوفرنی را ارائه می دهد
بر اساس یک مطالعه جدید توسط محققان پزشکی Weill Cornell، تغییرات متعدد در سلول های مغز در ماه اول رشد جنینی ممکن است به اسکیزوفرنی در مراحل بعدی زندگی کمک کند.
محققان که مطالعه آنها در Molecular Psychiatry منتشر شد، از سلول های بنیادی جمع آوری شده از بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی و افراد بدون این بیماری برای رشد "مینی مغز" یا ارگانوئیدهای سه بعدی در آزمایشگاه استفاده کردند. با مقایسه رشد هر دو مجموعه ارگانوئیدها/اندام واره ها (organoids) یک نسخه مینیاتوری و ساده شده از یک اندام انسانی است که به صورت سه بعدی در آزمایشگاه تولید می شود و آرایه آناتومیکی واقعی را نشان می دهد./آنها دریافتند که بیان کاهش یافته دو ژن در سلول ها مانع از رشد اولیه می شود و باعث کمبود سلول های مغزی در ارگانوئیدهای رشد یافته از سلول های بنیادی بیمار می شود.
دکتر دیلک کولاک، استادیار علوم اعصاب در موسسه مغز و ذهن خانواده Feil و مرکز نوروژنتیک در پزشکی ویل کورنل، گفت: «این کشف شکاف مهمی را در درک دانشمندان از اسکیزوفرنی پر می کند. علائم اسکیزوفرنی به طور معمول در بزرگسالی ایجاد می شود، اما مطالعات پس از مرگ مغز افراد مبتلا به این بیماری حفره های بزرگ شده ای به نام بطن و تفاوت هایی در لایه های قشر مغز پیدا کرد که احتمالاً در اوایل زندگی رخ داده است.»
دکتر کولاک گفت: «اشاره‌هایی وجود داشت که اسکیزوفرنی در مراحل اولیه توسعه شروع شده است، اما ما مدرکی برای اثبات آن نداشتیم.»
با رشد ارگانوئیدها از سلول های بنیادی جمع آوری شده از حداکثر 21 اهداکننده سلول های بنیادی انسانی، این تیم به رهبری دکتر مایکل نوتاراس، یکی از همکاران سابق NHMRC CJ Martin در آزمایشگاه دکتر کولاک، توانستند بافت مغز را با توجه به اطلاعات دقیق هر بیمار رشد دهند. آرایش ژنتیکی سپس، آنها از توالی یابی RNA تک سلولی برای مقایسه بیان ژن در سلول های فردی در بافت بیمار و در بافت رشد یافته از افراد بدون اسکیزوفرنی استفاده کردند.
دکتر کولاک گفت: «ما یک آسیب شناسی مشترک در بین تمام بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی پیدا کردیم، علیرغم اینکه هر یک از بیماران علایم بیماری مشخصی داشتند. نمونه‌های بیمار اسکیزوفرنی بیان دو ژن ضروری ، یک تنظیم‌کننده بیان ژن به نام BRN2 و یک محرک رشد سلولی به نام پلیوتروفین برای رشد مغز را کاهش دادند. این منجر به کاهش تولید سلول های جدید مغز و افزایش مرگ سلول های مغزی شد.
جایگزینی BRN2 از دست رفته در سلول ها تولید سلول های مغزی را بازسازی کرد، در حالی که افزودن پلیوتروفین مرگ سلول های مغز را کاهش داد. اگر مطالعات بیشتر این نتایج را تایید کند، می‌تواند به توسعه درمان‌های هدفمندی منجر شود که به اصلاح این تفاوت‌های ژنتیکی در انواع خاص سلول‌های مغزی کمک می‌کند.
دکتر نوتاراس گفت: «ما به یک کشف اساسی دست یافته‌ایم که اولین شواهدی را در بافت انسانی نشان می‌دهد که مکانیسم‌های اختصاصی سلولی متعددی وجود دارد و احتمالاً در خطر ابتلا به اسکیزوفرنی نقش دارند. این ما را مجبور می‌کند، به عنوان یک حوزه، تجدید نظر کنیم که واقعاً چه زمانی بیماری شروع می‌شود و چگونه باید در مورد توسعه نسل بعدی درمان‌های اسکیزوفرنی فکر کنیم.»
دکتر کولاک و همکارانش در حال حاضر از مغزهای کوچک استفاده می‌کنند تا نقش انواع سلول‌های فردی را مشخص کنند و درک بهتری از نحوه تعامل عوامل ژنتیکی با محیط برای ایجاد اسکیزوفرنی داشته باشند. آنها بر نقش سلول های اندوتلیال{ لایه درون رگی، لایهٔ نازکی از سلول‌ها است که درون رگ‌های خونی و لنفاوی را می‌پوشاند} تمرکز می کنند، سلول هایی که معمولاً رگ های خونی را می پوشانند و مولکول های ایمنی مهمی به نام سیتوکین ها{ دسته‌ای از مولکول‌های پروتئینی محلول در آب هستند که از یاخته‌های گوناگون و بیشتر در پاسخ به یک تحریک ترشح می‌شوند و وظیفهٔ انتقال پیام میان یاخته‌ها را برعهده دارند. سیتوکین‌ها از سلول‌های مختلف سیستم ایمنی تولید می‌شوند} را آزاد می کنند. مغز کوچکی که از بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی رشد کرده بود، دارای سلول های اولیه مرتبط با اندوتلیال بود که می تواند منجر به پاسخ ایمنی بیش از حد به عفونت شود.
دکتر کولاک گفت: "این ممکن است ارتباط بین عفونت های مادر در دوران بارداری و اسکیزوفرنی را که در مطالعات موش مشاهده می شود توضیح دهد."
دکتر کولاک گفت، علاوه بر کمک به دانشمندان برای درک بهتر اسکیزوفرنی، فکر می کند که مینی مغزهای رشد یافته از سلول های بنیادی بیمار ممکن است ابزار مفیدی برای مطالعه سایر بیماری های مغزی باشد.
دکتر کولاک گفت: «این تکنیک می‌تواند برای مطالعه آسیب‌شناسی اولیه زندگی بیماری‌های عصبی-روانی یا تخریب‌کننده عصبی دیررس مانند بیماری آلزایمر یا بیماری هانتینگتون استفاده شود.»
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید