محققان از ارگانوئیدهای مغزی برای شناسایی دو کاندیدای دارویی استفاده کردند که با کمبودهای ژنتیکی که باعث ایجاد سندرم رِت (Rett )، می‎شود، مقابله می‎کند.

به گزارش نووانا، محققان دانشگاه پزشکی کالیفرنیا سان دیگو و کنسرسیوم پزشکی بازساختی سانفورد اخیراً از ارگانوئیدهای مغزی مشتق شده از سلول‎های بنیادی – که “مینی مغز” نیز نامیده می‎شود – استفاده کردند که فاقد ژن عملکردی (MECP2) برای مطالعه بهتر بیماری هست.
در مطالعه‎ای که در 8 دسامبر سال 2020 در مجله پزشکی مولکولی EMBO منتشر شد، تیم دو کاندیدای دارو را شناسایی کرد که با کمبودهای ناشی از کمبود ژن MECP2 مقابله می‎کنند. این ترکیبات سطح کلسیم، تولید انتقال دهنده عصبی و فعالیت تکانه الکتریکی را بازیابی کردند و اندامک‎های مغزی سندرم رِت (این سندرم، در یکی از ژن های خود که همان (MECP2) دچار جهش شده و به دلیل این جهش، تولید پروتئینی که نقش حیاتی در عملکرد طبیعی و تکامل مغز دارد، متوقف یا دچار کمبود می شود.) را به حالت طبیعی بازگرداند.
سندرم رِت نوعی نادر از اختلال طیف اوتیسم، تقریباً بر تمام قسمت‌های زندگی کودک، از جمله حرکت، گفتار و تنفس تأثیر می‌گذارد.

ارگانوئید یا اندام‌واره چیست؟

ارگانوئیدهای مغز مدل‎های سلولی سه بعدی هستند که جنبه‎های مغز انسان را در آزمایشگاه نشان می‌دهند. این ارگانوئیدها به محققان کمک می‎کنند تا رشد انسانی را ردیابی کنند، رویدادهای مولکولی منجر به بیماری را کشف کنند و روش‎های درمانی جدید را آزمایش کنند. مووتری یکی از پژوهشگران و تیم او همچنین ارگانوئیدهای مغزی خود را به ایستگاه فضایی بین المللی فرستادند تا تأثیر ریز جاذبه را بر رشد مغز – و شاید چشم اندازهای زندگی انسان فراتر از زمین – آزمایش کنند.
ارگانوئیدها فاقد ارتباط با سایر سیستم‎های اندام مانند عروق خونی هستند. داروهایی که روی ارگانوئیدهای مغز آزمایش شده‎اند مستقیماً اضافه می‎شوند یعنی نیازی به عبور از سد خونی مغزی و رگ‌های خونی ویژه‌ای نیست که مغز را تا حد زیادی عاری از باکتری، ویروس و سموم نگه می‌دارد.
اما محققان ارگانوئیدها را برای بررسی تغییرات ساختار فیزیکی یا در نتیجه جهش ژن، ویروس یا دارو بسیار مفید می‌دانند. علاوه بر این، تیم موتوری اخیراً روند ساخت ارگانوئیدهای مغزی را مطابق با الگوی تکانه‌های الکتریکی نوزادان نارس بهینه کرده و آن‌ها را بیشتر از همیشه به مغز واقعی انسان شبیه کرده است.

در جدیدترین مطالعه انجام شده، محققان با استفاده از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSC) ناشی از بیماران مبتلا به سندرم Rett ، این پروتکل جدید را برای ارگانوئیدهای عملکردی مغز اعمال کردند. این تیم همچنین برای تأیید یافته‎های خود، ارگانوئیدهای مغزی را که به طور مصنوعی فاقد ژن MECP2 هستند، مهندسی کرده و حتی سلول‎های جهش یافته و کنترل را برای تقلید از الگوی موزاییکی که به طور معمول در بیماران زن مشاهده می‌شود، ترکیب کردند.

کمبود ژن MECP2 چیزهای زیادی را در مورد ارگانوئیدها تغییر داد: شکل، زیرگروه‌های عصبی موجود، تولید انتقال دهنده عصبی و تشکیل سیناپس. فعالیت کلسیم و تکانه‌های الکتریکی نیز کاهش یافت. این تغییرات منجر به نقص عمده‌ای در ظهور امواج نوسانی عصبی قشر مغز، معروف به “امواج مغزی” می‌شود.