محققان توده سلول مغزی کوچکی را توسعه داده‌‌اند که قدرت بینایی دارد

پژوهشگران با سلول‌های بنیادی، توده سلول مغز کوچکی (Mini-brains) را توسعه داده‌‌اند که مانند چشم قادر به حس کردن نور و ارسال سیگنال به سایر قسمت‌های این اندام کوچک است.

مغز انسان یکی از پیچیده‌ترین ساختارهای موجود در طبیعت است که برای سال‌های طولانی موضوع مطالعه جذابی برای محققان بوده است. در همین راستا به تازگی گروهی از پژوهشگران توانسته‌اند مغز کوچکی را برای درک بهتر از عملکرد مغز انسان در آزمایشگاه بسازند که به اصطلاح ارگانوئید (اندام واره) گفته می‌شود. واژه ارگانوئید معمولاً به توده سلولی اطلاق می‌شود که در ابعاد کوچک‌تر می‌تواند عملکرد ساده‌ای از یک اندام را شبیه‌سازی کند. آن‌ها برای انجام چنین کاری از سلول‌های پوست داوطلبان برای ایجاد سلول‌های بنیادی استفاده بهره بردند. سپس با استفاده از روش‌های پیشرفته القاء تقسیم، سلول‌ها را وادار به تمایز به سلول‌های گوناگون مغزی کردند. نتیجه کار یک مغز در ابعاد نخود شده است که می‌توان از آن به عنوان مدل سه بعدی در آزمایش‌ها برای مطالعه نحوه سیستم عصبی انسان، بیماری‌های مرتبط و تاثیر داروها بر آن استفاده کرد.

تحقیق اخیر توسط پژوهشگران بیمارستان وابسته به دانشگاه دوسلدورف آلمان صورت گرفته است و در طی آن، پس از ایجاد توده مغزی، سلول‌هایی با قابلیت بینایی نیز شکل گرفته است. البته منظور از بینایی در اینجا تنها حس کردن فوتون‌های نور است که به وسیله سلول‌های گیرنده موجود روی شبکیه چشم امکان‌پذیر شده است. اگرچه توسعه چنین سلول‌هایی در آزمایشگاه امر چندان جدیدی محسوب نمی‌شود، اما عملکرد صحیح و درک نور توسط آن‌ها گام بسیار بزرگی جهت شبیه‌سازی اندام‌های عصبی پیشرفته در آزمایشگاه به شمار می‌رود. یک جفت چشم مورد اشاره دارای ترکیب مختلفی از سلول‌های بینایی هستند که توانایی ساخت یک شبکه عصبی و ارسال سیگنال به اندام واره را دارند. همچنین بافت‌های مشابه با لنز و قرنیه در آن‌ها شکل گرفته بود، اما از عملکرد اختصاصی بهره‌مند نبودند.

محققان با استفاده از سلول‌های بنیادی حاصل از اهداکنندگان موفق شدند تا ۳۱۴ مغز کوچک در ۱۶ گروه را ایجاد کنند که ۷۲ درصد ‌آن‌ها ساختار ابتدایی چشم را از خود نشان دادند. چنین ساختارهایی پس از ۳۰ روز شروع به توسعه یافتن کردند و پس از ۵۰ روز روند تمایز آن‌ها تکمیل شد که شباهت بسیاری به زمان رشد آن‌ها در جنین انسان دارد. اندام واره مذکور می‌تواند برای درک صحیح از نحوه ارتباط مغز و چشم در جنین انسان مورد استفاده قرار گیرد و شاید بتواند علت وقوع برخی ناهنجاری‌های مادرزادی شبکیه در نوزادان را توضیح دهد. در نهایت ممکن است به کمک آن، ساخت سلول‌های شبکیه اختصاصی برای هر بیمار جهت درمان سفارشی و توسعه ایمپلنت امکان‌پذیر شود. 

اگرچه این مغز کوچک و سلول‌های ابتدایی چشم آن تنها قادر به حس کردن نور بودند، اما احتمال دارد در آینده بتواند عملکردهای مرتبط با بینایی پیشرفته‌تری از خود نشان دهد. همچنین بسیاری از جانوران ابتدایی مانند کرم‌ها از ساختار مشابهی به اسم لکه چشمی جهت تشخیص شدت و جهت نور استفاده می‌کنند که به آن‌ها در فرار از شکارچیان کمک می‌کند و ویژگی تکامل بسیار مهمی محسوب می‌شود.