محققان مرکز زیست‌شناسی رشد ریکن در ژاپن موفق به تحریک سلول‌های بنیادی جنینی انسان برای خودسازماندهی به شکل یک ساختار سه‌بعدی شبیه به مخچه شدند که سرنخ وسوسه‌انگیزی را در تلاش برای بازخلق ساختارهای عصبی در آزمایشگاه نوید می‌دهد.
به گزارش سرویس علمی ایسنا، یکی از اهداف اولیه تحقیقات سلول بنیادی، توانایی جایگزین کردن بخش‌های آسیب‌دیده بدن با بافت‌های پرورش یافته از سلول‌های متمایز نشده است. برای سیستم عصبی، این یک چالش خاص است، زیرا نه تنها نورن‌های خاص باید تولید شوند، بلکه همچنین باید به شیوه‌های بسیار ویژه نیز به هم مرتبط شوند.
محققان ریکن در پژوهش جدید خود با این چالش مقابله کرده و با اعمال پی‌درپی چندین مولکول علامت‌دهنده به کشت‌های سه بعدی سلول‌های بنیادی انسان توانستند سلول‌ها را به شکل نورون‌های کاربردی مخچه تبدیل کنند که خود را برای تشکیل طرح خلفی/قدامی و ساختار چندلایه موجود در مخچه طبیعی در حال رشد مجددا سازمان‌دهی کند.
آنها با گسترش پژوهش‌های قبلی بر روی موش‌ها، برای نخستین‌بار نشان دادند که تحت شرایط خاص، کاشت سلول‌های بنیادی جنینی انسان با فاکتور رشد فیبروبلاست 2 (FGF2) طی سه هفته منجر به تمایز عصبی خاص ناحیه مغز میانی/پس مغز –محل مخچه- شد و پس از پنج هفته، نشانگرهای سلول‌های نورواپیتلیال صفحه مخچه – بخش سیستم عصبی در حال توسعه خاص مخچه - ابراز شدند.
این سلول‌ها همچنین نشانگرهای زودهنگامی را نمایش دادند که ویژه تولید سلول‌های پورکنژ، سلول‌های گرانول یا نورون‌های برآمده عمیق مخچه – همه انواع نورون‌های موجود در مخچه – هستند.
محققان سپس به بررسی نورون‌های بالغ مخچه پرداختند و دریافتند که سلول‌های درمان شده با FGF2 نشانگرهای سلول پورکنژ را دیرتر بیان کرده و ساختار مشخصه این سلول‌ها را ایجاد کردند.
سوابق الکتروفیزیولوژیک این سلول‌ها پس از کاشت حدود 15 هفته‌ای، واکنش‌های مناسبی را به جریان و به مهار گیرنده‌های مورد نیاز برای سیگنال‌دهی مخچه طبیعی نشان دادند که نشانگر توسعه عملکرد همراه با ساختار است.
برخی سلول‌های مهندسی شده با FGF2 همچنین نشانگرهایی را برای لب لوزی بیان کردند. لب لوزی ساختاری است که سلول‌های گرانول از آن ساخته شده و مهاجرت می‌کنند و همچنین در هفته هفتم به مهاجرت پیش سازهای گرانول اختصاص دارد.
جایی که این نورون‌ها شکل گرفته و چگونگی جاگیری آنها در ارتباط با یکدیگر، در مغز در حال رشد اساسی است. در اوایل رشد مخچه، انواع سلول‌های خاص
طور یکنواخت از بالا به پایین توزیع شده و یک تفکیک خلفی-قدامی ایجاد می‌کنند.
نتایج این پژوهش در مجله Cell Reports منتشر شده است.
«یوشیکی ساسای» یکی از مولفان ارشد این پژوهش، در اوت 2014 در پی بازپس‌گیری بسیار علنی دو مقاله مرتبط از مجله نیچر که وی از مولفان آنها بود، خود را به دار آویخت. این رویداد پس از تشخیص جعلی بودن اطلاعات درون پژوهش‌ها توسط یک هیات دولتی ژاپن اتفاق افتاد؛ اگرچه محققان به شدت تخلف عمدی را تکذیب کردند.
انتهای پیام