تشير أبحاث حديثة في جامعة نورث كارولينا تشابل هيل إلى استخدام نماذج أدمغة مصغّرة تشبه الدماغ في طور مبكر من نموه لتحديد الخلايا والجينات التي تؤثر في نمو دماغ الرضع، وهو جانب مرتبط بالتوحد.
يقود فريق الدكتور جيسون شتاين، خبير علم الوراثة في كلية الطب بجامعة نورث كارولينا، دراسة نوعين محدّدين من الخلايا الدماغية يرتبط وجودهما بزيادة نمو الدماغ.
أُجريت الدراسة باستخدام خلايا جذعية مُنمّاة بدقة تحاكي المراحل المبكرة من نمو الدماغ البشري في المختبر، وتظهر النتائج المنشورة في مجلة Cell Stem Cell أن هذه الطريقة تشكّل نموذجاً موثوقاً ودقيقاً لنمذجة نمو الدماغ، يمكن للعلماء الاستفادة منه لدراسة العلامات المبكرة وأسباب التوحد.
تشير النتائج إلى أن النماذج الخلوية المستمدة من المشاركين، المعروفة باسم الأعضاء الدماغية المصغرة، تشكّل نظاماً نموذجياً جيداً لدراسة التطور المبكر للدماغ وكيفية تغير الخلايا نتيجة التعرض للسموم البيئية، وهو ما قد يساعد في فهم التوحد.
تفاصيل الدراسة
تشير الدراسات السابقة عن حجم الدماغ والتوحد إلى وجود ارتباطات بين نمو الدماغ المبكر والتوحد، وهي نتائج أُخذت من خلال شبكة IBIS، وهي شبكة وطنية تدرس التوحد عبر فحوصات تصوير دماغ الرضع.
على مدى العشرون عاماً الماضية، درست خمس جامعات—بقيادة جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل—أدمغة الرضع المعرضين لخطر عائلي مرتفع للإصابة بالتوحد.
في الدراسة الحديثة، جمع الباحثون عينات دم كاملة من 18 شخصاً في إطار IBIS، ثم استخرجوا منها خلايا الدم البيضاء المعروفة بخلايا الدم أحادية النواة الطرفية وأعادوا برمجتها إلى خلايا جذعية متعددة القدرات، فتمكّنوا من تحويلها إلى نسيج يحاكي بنية ووظيفة الدماغ ويُستخدم كعضية دماغية مصغّرة.
أظهرت النتائج أن تغيّرات في نوعين من الخلايا الدماغية—الخلايا السلفية العصبية وخلايا الظهارة الضفيرة المشيمية—ترتبط ارتباطاً وثيقاً بحجم دماغ المتطوع، ما يدعم دقة النموذج العضوي الذي طوره الباحثون في محاكاة نمو الدماغ البشري.
يخطط مختبر شتاين لمزيد من الدراسات حول نمو الدماغ، بما في ذلك تقييم آثار التعرض للأم لمواد بيئية سامة مثل حمض الفالبرويك أثناء الحمل، من خلال مقارنة نماذج دماغية مستمدة من أشخاص مصابين بالتوحد وغير مصابين، بهدف فهم كيف يمكن أن تؤدي هذه المادة الكيميائية إلى تغييرات دماغية مرتبطة بالتوحد.
تُظهر هذه النتائج أن النموذج العضوي للدماغ يعكس بدقة تطور الدماغ البشري، وتستمر الجهة البحثية في متابعة أبحاثها حول العوامل البيئية وتطور الدماغ وتغيراته عبر مراحل الحياة المبكرة.
