20/5/2024.
Χρησιμοποιώντας μια καινοτόμο νέα μέθοδο, ένας ερευνητής του Πανεπιστημίου του Saskatchewan (USask) στις ΗΠΑ κατασκευάζει μικροσκοπικούς «μίνι-εγκεφάλους» από βλαστοκύτταρα που μπορούν να βοηθήσουν στη διάγνωση και τη θεραπεία του Αλτσχάιμερ.
Όταν ο Δρ. Tyler Wenzel σκέφτηκε για πρώτη φορά την ιδέα της κατασκευής ενός μικροσκοπικού εγκεφάλου από βλαστοκύτταρα, δεν μπορούσε ποτέ να προβλέψει πόσο καλά θα λειτουργούσαν οι δημιουργίες του. Τώρα, ο «μίνι-εγκέφαλος» του Δρ. Wenzel θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στον τρόπο διάγνωσης και θεραπείας του Αλτσχάιμερ και άλλων ασθενειών που σχετίζονται με τον εγκέφαλο.
«Ποτέ, ούτε στα πιο τρελά μας όνειρα δεν σκεφτήκαμε ότι η ιδέα μας θα λειτουργούσε. Οι μίνι-εγκέφαλοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως διαγνωστικό εργαλείο, κατασκευασμένο από αίμα», σημειώνει ο ίδιος.
Ο Δρ. Wenzel, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Τμήμα Ψυχιατρικής του Κολλεγίου Ιατρικής, ανέπτυξε την ιδέα για τον «μίνι εγκέφαλο» -ή πιο επίσημα, ένα μοναδικό στο είδος του εγκεφαλικό οργανοειδές μοντέλο– ενώ εργαζόταν υπό την επίβλεψη του Δρ. Darrell Mousseau.
Πώς προέκυψε η ιδέα για την ανάπτυξη «μίνι-εγκεφάλων» για τη διάγνωση του Αλτσχάιμερ
Τα ανθρώπινα βλαστοκύτταρα μπορούν να χειραγωγηθούν ώστε να εξελιχθούν σε σχεδόν οποιοδήποτε άλλο κύτταρο στο σώμα. Χρησιμοποιώντας βλαστοκύτταρα που ελήφθησαν από ανθρώπινο αίμα, λοιπόν, ο επιστήμονας κατάφερε να δημιουργήσει ένα μικροσκοπικό τεχνητό όργανο -περίπου τρία χιλιοστά σε πλάτος.
Αυτοί οι «μίνι-εγκέφαλοι» κατασκευάζονται δημιουργώντας βλαστοκύτταρα από δείγμα αίματος και στη συνέχεια μετατρέποντας αυτά τα βλαστοκύτταρα σε λειτουργικά εγκεφαλικά κύτταρα. Η χρήση μικρών συνθετικών οργανοειδών για έρευνα δεν είναι μια νέα ιδέα, αλλά οι «μίνι-εγκέφαλοι» που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο του Δρ. Wenzel είναι μοναδικοί.
Όπως περιγράφεται σε σχετικό άρθρο στο Frontiers of Cellular Neuroscience, οι εγκέφαλοι από το εργαστήριο του Δρ. Wenzel αποτελούνται από τέσσερις διαφορετικούς τύπους εγκεφαλικών κυττάρων, ενώ τα περισσότερα εγκεφαλικά οργανοειδή αποτελούνται μόνο από νευρώνες.
Σε δοκιμές, οι «μίνι εγκέφαλοι» αντικατοπτρίζουν με μεγαλύτερη ακρίβεια έναν πλήρως ανεπτυγμένο ανθρώπινο ενήλικο εγκέφαλο, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εξετάσουν πιο προσεκτικά τις νευρολογικές καταστάσεις ασθενών, όπως η νόσος Αλτσχάιμερ.
Και για εκείνους τους «μίνι εγκεφάλους» που δημιουργήθηκαν από βλαστοκύτταρα ατόμων που πάσχουν από Αλτσχάιμερ, ο επιστήμονας προσδιόρισε ότι το τεχνητό όργανο εμφάνιζε την παθολογία του Αλτσχάιμερ -απλά σε μικρότερη κλίμακα.
«Εάν τα βλαστοκύτταρα έχουν την ικανότητα να γίνουν οποιοδήποτε κύτταρο στο ανθρώπινο σώμα, τότε προκύπτει το ερώτημα εάν θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε κάτι που μοιάζει με ένα ολόκληρο όργανο;» είπε ο Δρ. Wenzel και πρόσθεσε:
«Ενώ το αναπτύσσαμε, είχα την τρελή ιδέα ότι εάν αυτοί είναι πραγματικά ανθρώπινοι εγκέφαλοι, εάν ένας ασθενής είχε μια ασθένεια όπως το Αλτσχάιμερ και μεγαλώναμε τον “μίνι εγκέφαλό” του, θεωρητικά αυτός ο μικροσκοπικός εγκέφαλος θα είχε Αλτσχάιμερ».
Πολλά υποσχόμενη για το μέλλον στην αντιμετώπιση του Αλτσχάιμερ η ανακάλυψη
Ο επιστήμονας είπε ότι αυτή η τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο παρέχονται υπηρεσίες υγείας σε άτομα με Αλτσχάιμερ, ιδιαίτερα σε αγροτικές και απομακρυσμένες κοινότητες. Αυτή η πρωτοποριακή έρευνα έχει ήδη λάβει υποστήριξη από την Εταιρεία Αλτσχάιμερ του Καναδά.
Εάν ο Wenzel και οι συνάδελφοί του μπορέσουν να δημιουργήσουν έναν συνεπή τρόπο διάγνωσης και θεραπείας νευρολογικών παθήσεων όπως το Αλτσχάιμερ χρησιμοποιώντας μόνο ένα μικρό δείγμα αίματος -το οποίο έχει σχετικά μεγάλη διάρκεια ζωής και μπορεί να αποσταλεί με ταχυμεταφορές- αντί να απαιτεί από τους ασθενείς να ταξιδεύουν σε νοσοκομεία ή εξειδικευμένες κλινικές, θα μπορούσε να είναι μια τεράστια εξοικονόμηση πόρων για το σύστημα υγειονομικής περίθαλψης και επιβάρυνσης των ασθενών.
«Θεωρητικά, εάν αυτό το εργαλείο λειτουργεί όπως νομίζουμε, θα μπορούσαμε απλώς να λάβουμε ένα δείγμα αίματος από οπουδήποτε και να διαγνώσουμε τον καθένα», είπε.
Η πρώιμη εργασία απόδειξης της ιδέας για τους «μίνι εγκεφάλους» ήταν εξαιρετικά ελπιδοφόρα – πράγμα που σημαίνει ότι το επόμενο βήμα για τους επιστήμονες είναι η επέκταση των δοκιμών σε μια μεγαλύτερη ομάδα ασθενών.
Οι ερευνητές ενδιαφέρονται επίσης να επεκτείνουν το εύρος της έρευνας του «μίνι-εγκεφάλου». Σύμφωνα με τον Wenzel, εάν μπορέσουν να επιβεβαιώσουν ότι οι «μίνι-εγκέφαλοι» αντικατοπτρίζουν με ακρίβεια άλλες εγκεφαλικές ασθένειες ή νευρολογικές παθήσεις, θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν για να επιταχύνουν τις διαγνώσεις ή να ελέγξουν την αποτελεσματικότητα των φαρμάκων σε ασθενείς.
Ως παράδειγμα, ο Wenzel έδειξε τους σημαντικούς χρόνους αναμονής για έναν ψυχίατρο στο Saskatchewan. Εάν οι «μίνι-εγκέφαλοι» μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να ελεγχθεί ποιο αντικαταθλιπτικό λειτουργεί καλύτερα σε έναν ασθενή που πάσχει από κατάθλιψη, θα μπορούσε να μειώσει δραματικά τον χρόνο που απαιτείται για να δει έναν γιατρό και να λάβει συνταγή.
