นักวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโกได้พัฒนาวิธีการที่รวดเร็วและคุ้มค่าในการปลูก “สมองจิ๋ว” ออร์แกนอยด์ในห้องทดลอง สมองจิ๋วเหล่านี้ซึ่งจำลองสถาปัตยกรรมของสมองแต่ไม่มีระดับจิตสำนึกถูกสร้างขึ้นโดยใช้ เซลล์ต้นกำเนิด. นักวิจัยหวังว่าสมองขนาดเล็กเหล่านี้จะช่วยให้เรามีความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับสมองที่แท้จริงที่พวกมันจำลองขึ้นมา
“สมองเป็นหนึ่งในเนื้อเยื่อที่ซับซ้อนที่สุดในร่างกาย” อลิสสัน มูโอตรีผู้อำนวยการโครงการ Stem Cell ที่ UCSD School of Medicine กล่าวกับ Digital Trends “แม้ว่าเราจะมีความคิดที่ดีเกี่ยวกับกายวิภาคศาสตร์และวิธีการทำงานของสมองผู้ใหญ่ แต่ความเข้าใจเกี่ยวกับพัฒนาการทางระบบประสาทของสมองมนุษย์ยังอยู่ในขั้นลึกลับมาก เนื่องจากสมองของเอ็มบริโอของมนุษย์ที่สมบูรณ์นั้นเติบโตในมดลูก จึงไม่สามารถเข้าถึงได้มากนัก มี [ข้อมูลเพียงเล็กน้อย] เกี่ยวกับการพัฒนาของสมอง [และ] เมื่อสมองเริ่มทำงาน แต่ก็มีความผิดปกติทางระบบประสาทหลายอย่างที่เริ่มตั้งแต่อยู่ในครรภ์ [ดังนั้น] จึงเป็นสิ่งสำคัญมากในการเรียนรู้ว่าสมองพัฒนาอย่างไร ทั้งในสภาวะที่มีสุขภาพดีและในสภาวะโรคภัยไข้เจ็บ”
วิดีโอแนะนำ
สมองขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นโดยการปลูกเซลล์ต้นกำเนิดพลูริโพเทนต์ของมนุษย์ จากนั้นกระตุ้นให้พวกมันสร้างเซลล์ต้นกำเนิดจากระบบประสาท ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้โมเลกุลขนาดเล็กที่เติมลงในอาหารเลี้ยงเชื้อ เซลล์ต้นกำเนิดของระบบประสาทเหล่านี้จะถูกกระตุ้นให้เติบโตในสามมิติและขยายตัวจนกลายเป็นทรงกลมที่มีหลายชั้น ในที่สุด เซลล์ต้นกำเนิดก็จะกลายเป็นเซลล์ประสาทและเซลล์ glia ประเภทหนึ่งที่มีอยู่ในสมองเช่นกัน ซึ่งจากนั้นจะเติบโตเป็นออร์แกนอยด์ที่สมบูรณ์
ที่เกี่ยวข้อง
- ไม่จำเป็นต้องมีวัว: นมที่ปลูกในห้องแล็บของสตาร์ทอัพรายนี้เหมือนกับของจริงทุกประการ
- เส้นด้ายที่ทำจากผิวหนังที่ปลูกในห้องแล็บฟังดูน่ากลัว แต่อาจช่วยชีวิตคุณได้
- การฝังสเต็มเซลล์สมองสุดล้ำช่วยต่อสู้กับโรคลมบ้าหมูในหนู
นักวิจัยได้เพิ่มประสิทธิภาพโปรโตคอลสำหรับการสร้างเซลล์สมองในจานมานานหลายทศวรรษ อย่างไรก็ตาม เพิ่งไม่นานมานี้เองที่นักวิจัยได้เรียนรู้ว่ามีความเป็นไปได้ที่จะกระตุ้นให้เกิดการเติบโตในรูปแบบ 3 มิติใน วิธีที่ช่วยให้เซลล์สามารถจัดระเบียบตัวเองในโครงสร้างที่คล้ายกับระยะแรกของตัวอ่อนของมนุษย์ สมอง. นี่เป็นการเปิดโอกาสให้ศึกษาพัฒนาการทางระบบประสาทของมนุษย์ในระยะเริ่มแรกในห้องปฏิบัติการ การทำเช่นนี้อาจให้ข้อมูลใหม่ๆ เกี่ยวกับความผิดปกติทางพันธุกรรม เช่น ออทิสติก หรือผลกระทบต่างๆ ที่ไวรัสส่งผลต่อสมอง
เพื่อให้กระบวนการพัฒนาสมองขนาดเล็กเหล่านี้ง่ายขึ้น นักวิจัยของ UCSD ได้พัฒนาโปรโตคอลที่ทำให้สามารถแปลงเซลล์ร่างกายให้เป็นอวัยวะออร์แกนอยด์ในสมองสามมิติได้เร็วขึ้น “นอกเหนือจากต้นทุนและเวลาแล้ว ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดคือปริมาณงาน” Muotri กล่าวต่อ “ตอนนี้เราสามารถสร้างออร์แกนอยด์ในสมองได้หลายร้อยชนิดจากบุคคลต่างๆ ในเวลาเดียวกัน”
กระดาษอธิบายการทำงานคือ ซึ่งตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ในวารสาร Stem Cells and Development.
คำแนะนำของบรรณาธิการ
- ฮับเบิลจับภาพกระจุกกาแลคซีขนาดยักษ์ที่สามารถช่วยให้เราเข้าใจสสารมืดได้
- แคปซูลสเต็มเซลล์สามารถช่วยให้ผู้คนฟื้นตัวจากความเสียหายของหัวใจได้
- แขนขาเทียม 10 ชิ้น เจ๋งมาก ดีกว่าของจริง
- การพิมพ์ 3 มิติสามารถช่วยปลูกกระดูกของทหารผ่านศึกที่ได้รับบาดเจ็บได้
- ชมเนื้อเยื่อหัวใจที่ปลูกในห้องแล็บนี้เต้นได้เหมือนของจริง
อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร
