تولید ارگانوئید مغزی حاوی مویرگ خونی

محققان دانشگاه UC Davis موفق شده اند مویرگ های خونی را به همراه ارگانوئیدها رشد داده و این امر امیدها را مبنی بر این که در آینده بتواند به درمان آسیب های مغزی در بیماران کمک کند افزایش داده است. ارگانوئیدها توده های سلولی هستند که به صورت مصنوعی رشد می کنند تا اندام های انسانی را شبیه سازی کنند. تولید این ارگانوئیدها به محققین اجازه می دهد که پژوهش هایی را به جای انجام بر روی اندام های واقعی انسان روی مشابه آزمایشگاهی آن ها انجام دهند و این امر آن ها را امیدوار ساخته است که بتوانند در آینده ای نزدیک از آن ها در درمان بیماری ها یا آسیب های مختلف استفاده کنند.

یکی از ارگانوئیدهایی که بسیار مورد توجه قرار گرفته است، ارگانوئیدهای عصبی یا مینی مغز ها است. آن ها مغز واقعی نیستند و در نتیجه نمی توان از آن ها انتظار فکر کردن، پردازش اطلاعات و یا ایجاد هوشیاری را داشت(حداقل تا به امروزه چنین است). اما کیفیت شبه مغزی آن ها اجازه تست داروهای مختلف برای ارزیابی اثر گذاری آن روی مغز، پیش از انجام کارآزمایی های بالینی واقعی را می دهد. تاکنون ارگانوئیدهای عصبی تولیدی طول عمر کوتاهی داشته اند که عمدتا به این دلیل بوده است که زنده ماندن آن ها نیازمند غوطه ور شدن در محلول های غذایی یا محیط کشت است. اما یکی از دلایل اصلی عدم کارایی و عملکرد آن ها این است که سلول های درونی تر آن ها بدلیل کمبود مواد غذایی و اکسیژن شروع به از بین رفتن می کنند. این در حالی است که در مغز واقعی این مشکل از طریق شبکه مویرگی حل شده است.

در تلاشی جدید، محققین توانسته اند با رشد دادن مویرگ ها به همراه ارگانوئیدها، راهی را برای تغذیه آن ها و افزایش طول عمر ارگانوئیدهای عصبی بیابند. بدیهی است با افزایش طول عمر ارگانوئیدهای عصبی، آن ها می توانند بیشتر تکوین یابند، بزرگ تر شوند و ساختار شبه مغزی بهتری را تولید کنند. ابتدا محققین غشاهای مغزی را از یک داوطلب انسانی طی درمان وی برای یک بیماری برداشتند و سپس سلول های موجود در این غشا را به سلول های بنیادی بازبرنامه ریزی کردند. این سلول های بنیادی به سلول های عصبی تمایز یافتند. همزمان محققین سلول های اندوتلیالی را نیز از همین بیمار جداسازی کردند و آن ها را همراه با سلول های بنیادی مذکور برای سه هفته درون یک محیط کشت غوطه ور ساختند(کشت دادند).

بعد از سه هفته، این سلول های بنیادی برداشته شده و در مغز یک موش زنده پیوند شدند و در آن جا به صورت ارگانویدهای عصبی انسانی در آمدند. دو هفته بعد، مویرگ ها در داخل و روی سطوح داخلی ارگانوئید قابل تشخیص بودند. به نظر می رسد که این مویرگ ها می توانند مسیری برای انتقال مواد غذایی به درون ارگانوئید و افزایش طول عمر و تکوین و رشد بهتر ارگانوئید ها باشند.