כיצד לחדשנות בתאי גזע יש מחקר מתקדם במדעי המוח

אחד מגורמי השערה בחקר המוח האנושי הוא היכולת לערוך מחקר על רקמת מוח אנושית מתפקדת בפועל. כתוצאה מכך נערכים מחקרים מדעיים רבים על מכרסמים כמיופה יונקים. החיסרון בגישה זו הוא שמוח מכרסמים שונה במבנהו ובתפקודו. לפי ג'ונס הופקינס, מבנית, המוח האנושי הוא כ 30 אחוז נוירונים ו 70 אחוז גליה, ואילו למוח העכבר יש יחס הפוך [1]. חוקרי MIT גילו כי דנדריטים של נוירונים אנושיים נושאים אותות חשמליים באופן שונה מנוירונים של מכרסמים [2]. חלופה חדשנית היא גידול רקמת מוח אנושית באמצעות טכנולוגיית תאי גזע.

תאי גזע הם תאים לא מתמחים המולידים תאים מובחנים. זו תגלית עדכנית יחסית החל משנות ה -80. תאי גזע עובריים התגלו לראשונה בשנת 1981 על ידי סר מרטין אוונס מאוניברסיטת קרדיף, בריטניה, אז באוניברסיטת קיימברידג ', זוכה פרס נובל לרפואה בשנת 2007 [3].

בשנת 1998, גידלו תאי גזע עובריים אנושיים במעבדה על ידי ג'יימס תומסון מאוניברסיטת ויסקונסין במדיסון וג'ון גירהארט מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס בבולטימור [4].

שמונה שנים מאוחר יותר, שיניה יאמאנאקה מאוניברסיטת קיוטו ביפן גילתה שיטה להפוך תאי עור של עכברים לתאי גזע פלוריפוטנטיים באמצעות וירוס כדי להציג ארבעה גנים [5]. לתאי גזע פלוריפוטנטיים יכולת להתפתח לסוגים אחרים של תאים. יאמאנאקה, יחד עם ג'ון ב 'גורדון, זכו בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה 2012 על הגילוי שניתן לתכנת מחדש תאים בוגרים כך שיהיו רבים [6]. מושג זה מכונה תאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים, או iPSCs.

בשנת 2013, צוות מחקר אירופאי של מדענים, בראשות מדליין לנקסטר ויורגן קנובליך, פיתח אורגנואיד מוחי תלת מימדי (תלת ממדי) באמצעות תאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים ש"גדלו כארבעה מילימטרים בגודלם ויכלו לשרוד עד 10 חודשים . [7]. " זו הייתה פריצת דרך משמעותית שכן מודלים קודמים של נוירונים היו מתורבתים ב 2D.

לאחרונה, באוקטובר 2018, צוות מדענים בהנהגת הצמחים גידל מודל תלת ממדי של רקמת מוח אנושית שהציג פעילות עצבית ספונטנית במשך תשעה חודשים לפחות. המחקר פורסם באוקטובר 2018 בשנת ACS Biomaterials Science & Engineering, כתב עת של האגודה האמריקנית לכימיה [8].

החל מהגילוי הראשוני של תאי גזע בעכברים וכלה במודלים הולכים וגדלים של רשתות עצביות תלת-ממדיות מתאי גזע פלורפוטנטיים בפחות מ -40 שנה, קצב ההתקדמות המדעית היה אקספוננציאלי. מודלים אלה של רקמת מוח אנושית תלת-ממדית עשויים לסייע לקידום המחקר בגילוי טיפולים חדשים לאלצהיימר, פרקינסון, הנטינגטון, ניוון שרירים, אפילפסיה, טרשת לרוחב אמיוטרופית (המכונה גם ALS או מחלת לו גריג), ומחלות והפרעות רבות אחרות במוח. הכלים שמשתמשים במדעי המוח לצורך מחקר מתפתחים בתחכום, ותאי גזע ממלאים תפקיד חשוב בהאצת ההתקדמות לטובת האנושות.

זכויות יוצרים © 2018 קאמי רוסו כל הזכויות שמורות.

2. רוסו, קאמי. "מדוע המוח האנושי מציג אינטליגנציה גבוהה יותר?" פסיכולוגיה היום. 19 באוקטובר 2018.

3. אוניברסיטת קרדיף. "סר מרטין אוונס, פרס נובל לרפואה." אחזור 23 באוקטובר 2018 מ- http://www.cardiff.ac.uk/about/honours-and-awards/nobel-laureates/sir-martin-evans

4. נופי לב. "ציר זמן של תאי גזע." 2015 אפר-יוני. אחזר בתאריכים 23-23-2018 מ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4485209/#

5. סקודלרי, מייגן. "כיצד תאי iPS שינו את העולם." טֶבַע. 15 ביוני 2016.

6. פרס נובל (08/10/2012). "פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה 2012 [ידיעה לתקשורת]. אוחזר 23 באוקטובר 2018 מ https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2012/press-release/

7. רוח'ן, סוזן יאנג. "מדענים מגדלים רקמות מוח אנושיות תלת-ממדיות." סקירת טכנולוגיה של MIT. 28 באוגוסט 2013.

1. קנטלי, וויליאם ל. דו, צ'ואנג; Lomoio, Selene; דפלמה, תומאס; פיירנט, אמילי; קליינקנכט, דומיניק; האנטר, מרטין; טאנג-שומר, מין ד '; טסקו, ג'וזפינה; קפלן, דייוויד ל. " מודלים רשתיים עצביים תלת-ממדיים פונקציונליים וקיימים מתאי גזע פלוריפוטנטיים. "ACS Biomaterials Science & Engineering, כתב עת של האגודה האמריקנית לכימיה. 1 באוקטובר 2018.