اولین مینی مغز جهان با سد خونی مغزی

دانشمندان اولین مینی مغز جهان را که دارای سد خونی مغز ی در حال کار است، ایجاد کردند.

رمزگشایی از سد خونی مغزی

طبق گفته کتابخانه ملی پزشکی، سد خونی مغز ی (BBB) یک غشای انتخابی و نیمه تراوا است که خون را از مایع بینابینی مغز جدا می‌کند. این سد، رگ‌های خونی مغز را قادر می‌کند تا حرکت مولکول‌ها و یون‌ها را بین جریان خون و مغز تنظیم کنند.

رگ‌های خونی در مغز از یک پوشش اضافی از سلول‌های فشرده تشکیل شده است که اندازه مولکول‌های عبوری از جریان خون به سیستم عصبی مرکزی(CNS) را محدود می‌کند.

مانعی که به درستی عمل کند، باید با جلوگیری از ورود مواد مضر به مغز ، سلامت مغز را حفظ کند و در عین حال به مواد مغذی ضروری اجازه می‌دهد تا به مغز برسند. با این حال، مشکل در اینجا این است که همین مانع می‌تواند از رسیدن بسیاری از داروهای بالقوه مفید به مغز نیز جلوگیری کند. هدف این کشف جدید حل این مشکل از طریق مهندسی زیستی سلول‌های بنیادی است.

زیوآن گو، نویسنده ارشد این مطالعه و یکی از اعضای هیات علمی بخش زیست‌شناسی رشد در بیمارستان کودکان سینسیناتی، گفت: اکنون از طریق مهندسی زیستی سلول‌های بنیادی، ما یک پلتفرم نوآورانه مبتنی بر سلول‌های بنیادی انسانی ایجاد کرده‌ایم که به ما امکان می‌دهد مکانیسم‌های پیچیده حاکم بر عملکرد و اختلال عملکرد BBB را مطالعه کنیم. این کار فرصت‌های بی‌سابقه‌ای برای کشف دارو و مداخله درمانی فراهم می‌کند.

یک کشف پیشگامانه

اغلب محققان در سرتاسر جهان برای توسعه ارگانوئیدهای مغز ی سخت کار کرده‌اند، با این حال تا به حال شانس زیادی نداشته‌اند.

این اولین باری است که یک مرکز تحقیقاتی موفق به ساخت یک ارگانوئید مغز ی می‌شود که دارای پوشش مانع خاصی است که در رگ‌های خونی مغز انسان یافت می‌شود.

محققان این مدل جدید را «آسمبلوئیدهای BBB» نامیده‌اند. این نام نشان‌دهنده این کشف پیشگامانه است. در این فرآیند، این آسمبلوئیدها دو نوع مختلف ارگانوئید را ترکیب می‌کنند که عبارتند از ارگانوئیدهای مغز (آنهایی که بافت مغز انسان را تکثیر می‌کنند) و ارگانوئیدهای عروق خونی (آنهایی که ساختارهای عروقی را تقلید می‌کنند).

محققان برای ادامه آزمایش خود از یک مجموعه سلول‌های بنیادی مشتق شده از بیمار استفاده کردند که آسمبلوئیدهایی می‌سازد که به طور کاملاً مؤثری ویژگی‌های کلیدی یک بیماری نادر مغز ی را که به عنوان «ناهنجاری غار مغز ی» شناخته می‌شود، تقلید می‌کند.

این یک اختلال ژنتیکی است که با سد خونی مغز ی ناکارآمد مشخص می‌شود و منجر به خوشه‌هایی از رگ‌های خونی غیر طبیعی در مغز می‌شود که شبیه به تمشک هستند.

زیوآن خاطرنشان کرد که مدل آنها فنوتیپ بیماری را خلاصه می‌کند که بینش جدیدی را در مورد آسیب‌شناسی مولکولی و سلولی زمینه‌ای اختلالات عروقی مغز ارائه می‌دهد.

وی گفت: به طور کلی آسمبلوئیدهای BBB یک فناوری تغییردهنده بازی با پیامدهای گسترده‌ای برای علوم اعصاب، کشف داروها و پزشکی شخصی نشان می‌دهد.

این مطالعه در مجله Cell Stem Cell 50 منتشر شده است.