“الدماغ المصغر” الاصطناعي عاش لمدة خمس سنوات وحافظ على الساعة البيولوجية

تجاوز عمر عضويات القشرة الدماغية البشرية التي تمت زراعتها في مختبر البروفيسورة باولا أرلوتا في جامعة هارفارد خمس سنوات. وهذا يجعلها العضيات القشرية الأطول عمراً والمدروسة جيدًا في العالم. ومن حيث البارامترات الجزيئية، فإن الكائنات العضوية طويلة العمر يمكن مقارنتها بدماغ طفل حقيقي يبلغ من العمر أربع سنوات، مما يشير إلى أنها قادرة على “الشعور” بمرور الوقت.

يقول عالم الأعصاب أندراس لاكاتوس من جامعة كامبريدج: “يُظهر هذا لأول مرة أنه يمكن زراعة الأعضاء العضوية في الدماغ البشري لمدة خمس سنوات تقريبًا، ولا تزال تظهر مظهرًا للشيخوخة يتوافق مع نمو الدماغ البشري في نفس العمر”.

ووفقا له، فإن زراعة عضيات الدماغ على المدى الطويل أمر صعب – في الظروف دون المثالية لطبق بتري، تموت الخلايا العصبية، وبنية الأنسجة بعيدة عن أن تكون طبيعية. تمكنت أرلوتا وزملاؤها من حل هذه المشكلات، وقاموا بزراعة بعض العينات لمدة تصل إلى سبع سنوات. لكنها ليست كافية لإجراء تحليل موثوق، وخمس سنوات كافية لكتابة مقال علمي في مجلة طبيعة.

وهو ينظر إلى النشاط الجيني والعلامات اللاجينية، وهي علامات كيميائية مرتبطة بالحمض النووي والتي تنظم وظيفة الجينات وتتغير مع تقدم العمر.

• أظهر التحليل المقارن أن الأعضاء العضوية من عمر ثلاثة إلى ستة أشهر تتوافق مع أدمغة الجنين في الأشهر الثلاثة الثانية من الحمل.
• وبمرور الوقت، أصبحت العضيات تشبه بشكل متزايد المراحل اللاحقة من نمو الدماغ: فقد كان نشاط العينات البالغة من العمر خمس سنوات يحاكي النمط الذي لوحظ في القشرة الدماغية لطفل نموذجي يبلغ من العمر أربع سنوات.

يقول الباحث: “لقد سجلوا مرور الوقت في توقيعاتهم اللاجينية (والنشاط الجيني)”.

وقال لاكاتوس إن مثل هذه العضيات طويلة العمر يمكن أن توفر فرصة لدراسة كيفية ظهور مرض التوحد وأمراض مثل الصرع في وقت متأخر من نمو الدماغ. تشير أرلوتا إلى أنها وزملائها يستخدمون بالفعل عضياتهم لهذه الأغراض، وكذلك للعثور على أدوية لعلاج مثل هذه الاضطرابات.

وحذر لاكاتوس من أنه من غير المرجح أن يتمكن باحثون آخرون من تكرار ذلك بسهولة بسبب الصعوبات التي تنطوي عليها زراعة العضيات. وأضاف أنه من المهم أن يجد العلم طرقًا لتسريع شيخوخة هذه الكائنات في ظروف المختبر.