إعداد نموذج دماغ عضوي لدراسة التطور المبكر والتوحد
أجرى الباحثون في كلية الطب بجامعة نورث كارولينا تشابل هيل تجربة تستخدم خلايا جذعية مُنمّاة لإعادة تشكيل مراحل مبكرة من نمو الدماغ البشري في المختبر، وهو أسلوب يسمح بتكوين بنية ثلاثية الأبعاد تشبه الدماغ وتقديم نموذج يتيح فهم التطور المبكر والاضطرابات المرتبطة بالتوحد.
اعتمدت الدراسة على إعادة برمجة خلايا الدم البيضاء الطرفية من ثمانية عشر مشاركاً ضمن مشروع IBIS إلى خلايا ذات قدرة على التمايز إلى أنواع خلوية متعددة، ثم حثها لتكوين أنسجة تحاكي الدماغ وتُكوّن بنية تعرف بالعضيات الدماغية.
بعد ذلك أنتج الفريق نماذج دماغية ثلاثية الأبعاد من هذه الخلايا، لتُحاكي مراحل نمو الدماغ البشري المبكرة وتوفر أداة لاختبار العلامات المبكرة وأسباب التوحد في بيئة مخبرية دقيقة.
تفاصيل العمل المنهجي
أظهرت النتائج أن التغيّرات في نوعين من الخلايا الدماغية هما الخلايا السلفية العصبية وخلايا الظهارة الضفيرة المشيمية ترتبط بشكل واضح بحجم الدماغ الناتج عن الخلايا المستمدة من المشاركين، ما يعكس دقة النموذج في تمثيل التطور الدماغي البشري ونموه.
أكدت الدراسة أن هذا النظام العضوي يمكن استخدامه كأداة موثوقة لدراسة التغيرات الخلوية أثناء التطور المبكر وكيفية تأثير العوامل البيئية في زيادة خطر التوحد.
نتائج وتوجهات مستقبلية
تشير النظرة الدقيقة إلى وجود علاقة بين مستويات التعبير الجيني في الخلايا السلفية العصبية وزيادة حجم الدماغ في النموذج، مما يدعم صحة النموذج في محاكاة التطور الدماغي المبكر والظروف المرتبطة بالتوحد.
يخطط فريق شتاين لمزيد من الدراسات حول آثار التعرض للمواد البيئية السامة، مثل حمض الفالبرويك، أثناء الحمل، بمقارنة نماذج دماغية مأخوذة من أشخاص مصابين بالتوحد وآخرين غير مصابين لفهم كيف يمكن أن يؤدي التعرض لهذه المواد إلى تغيّرات دماغية تؤدي إلى التوحد.
