يُبرز فريق من الباحثين في كلية الطب بجامعة نورث كارولينا في تشابل هيل دوراً رئيسياً في فهم نمو الدماغ من خلال نموذج يحاكي مراحل الدماغ البشرية المبكرة باستخدام عضيات دماغية مصغرة، حيث اعتمدوا خلايا جذعية مُنمّاة بدقة مأخوذة من أفراد شاركوا في دراسة IBIS لإعادة برمجتها إلى خلايا متعددة القدرات ثم تحويلها إلى نماذج حيّة تحاكي بنية الدماغ ووظيفته في المختبر، مما يوفر أداة موثوقة لدراسة العلامات المبكرة للتوحد وأسبابه المحتملة.
وتكشف النتائج أن نوعين محددين من الخلايا الدماغية المرتبطة بزيادة نمو الدماغ هما الخلايا السلفية العصبية وخلايا الظهارة للضفيرة المشيمية، إذ ترتبط هذه الخلايا بنمو الدماغ بشكل وثيق وتلعب دوراً في تحديد حجمه خلال التطور.
تفاصيل الدراسة والمنهج المطور
تشير الخلفية إلى أن شبكة IBIS الوطنية تدرس التوحد من خلال مسح تصوير دماغ الرضع، ولفترة تصل إلى عقدين جمعت عينات من أدمغة الرضع المعرضين لخطر عالٍ، كما تعتمد على تحليل الخلايا المأخوذة من الدم. وفي الدراسة الأخيرة جمع الباحثون عينات دم من 18 فرداً ضمن هذه الشبكة ثم استخرجوا خلايا الدم أحادية النواة الطرفية وأعادوا برمجتها إلى خلايا جذعية متعددة القدرات، فتم توجيهها لتكوين نُسخ من أنسجة الدماغ تُحاكي بنية الدماغ ووظيفته خلال المراحل المبكرة من التطور، وتُعرف هذه النُسخ بالعضيات الدماغية.
وتمت الإشارة إلى أن هذا المنهج يوفر نموذجاً موثوقاً ودقيقاً للنمو الدماغي، ما يسمح للعلماء بفحص العلامات المبكرة وأسباب التوحد في سياق بيئي وجيني معاً، كما يمكن استخدام هذه النماذج لاستكشاف تأثير التعرّض لسموم بيئية وتحديد كيف قد تساهم هذه العوامل في التغيرات الخلوية المرتبطة بالتوحد.
النتائج والتوجهات المستقبلية
كشفت الدراسة وجود علاقة واضحة بين مستويات التعبير الجيني في الخلايا السلفية العصبية وكبر حجم الدماغ لدى الشخص المشتق منه النموذج، وهو ما يؤكد أن النموذج العضوي الدماغي المصغر يعكس التطور الدماغي البشري بدقة، وبالإضافة إلى ذلك أبدى الباحثون نية لإجراء مزيد من الدراسات التي تقارن بين نماذج دماغية مأخوذة من أشخاص يعانون التوحد وآخرين لا يعانون، لدراسة العلاقات بين التطور الخلوي ونشوء التوحد.
التوجهات المستقبلية
يخطط الفريق أيضاً لاستكشاف آثار التعرض قصير وطويل الأجل للمواد السامة البيئية، مثل حمض الفالبرويك، أثناء فترة الحمل، من خلال مقارنة نماذج دماغية مصغرة مأخوذة من أفراد مصابين بالتوحد وأشخاص غير مصابين لفهم كيف يمكن أن يؤثر التعرض لهذه المادة الكيميائية على التطور الدماغي وتزايد احتمالات التوحد.
