Τα mini-brains ή ‘εγκέφαλοι-μινιατούρες’ αποτελούν ένα από τα πιο προηγμένα «εργαλεία» για τη μελέτη της πολυπλοκότητας του εγκεφάλου αλλά και των επιπτώσεων της χρήσης εξαρτησιογόνων ουσιών ή άλλων φαρμάκων στις επιμέρους λειτουργίες του. Πρόκειται για «μπάλες» εγκεφαλικών κυττάρων –που έχουν κατασκευαστεί στο εργαστήριο- και προσομοιάζουν τη δομή του εγκεφάλου. Η ανάπτυξή τους γίνεται στο πλαίσιο της προσπάθειας προσέγγισης των διαφόρων οργάνων ενός ανθρώπινου οργανισμού μέσω τεχνητών δομών που ονομάζονται οργανοειδή. Τα οργανοειδή έχουν πάρα πολύ μικρό μέγεθος –στην περίπτωση των mini brains είναι μόλις ορατά με γυμνό μάτι- και η δομή τους προσπαθεί –όσο είναι δυνατόν- να μιμηθεί τη δομή του εκάστοτε οργάνου.
Σε πρόσφατη ανακοίνωσή τους, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins και συγκεκριμένα από το Bloomberg School of Public Health στη Βαλτιμόρη των ΗΠΑ, με επικεφαλής τον Dr. Thomas Hartung παρουσίασαν τους μίνι εγκεφάλους που κατασκεύασαν και εξήγησαν τις δυνατότητες που μας δίνουν αυτά τα μικροσκοπικά θαύματα.
Ανάμεσα στους ερευνητές είναι και η Ελληνίδα Δρ. Γεωργία Μακρή, η οποία πήρε το διδακτορικό της από το Ελληνικό Ινστιτούτο Παστέρ και σήμερα είναι μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο τμήμα Νευρολογίας του Johns Hopkins. Οι επιστήμονες εξηγούν ότι οι μικροσκοπικοί αυτοί εγκέφαλοι που αποτελούνται από νευρικά κύτταρα που επικοινωνούν μεταξύ τους αλλά και από υποστηρικτικά κύτταρα, όπως ακριβώς και στον εγκέφαλό μας, μας δίνουν τη δυνατότητα να προσεγγίσουμε πολύπλοκες ασθένειες με ένα πιο πρωτοποριακό σύστημα, βασισμένο σε αυτό το κυτταρικό in vitro μοντέλο. Επισημαίνουν μάλιστα ότι τα τρισδιάστατα αυτά mini brains προέρχονται από ανθρώπινα κύτταρα του δέρματος –που έχουν επαναπρογραμματιστεί ώστε να γίνουν νευρικά- επομένως τα αποτελέσματα των ερευνών σε αυτά τα μοντέλα θα είναι πιο αξιόπιστα σε σχέση με αυτά που προκύπτουν από μελέτες σε πειραματόζωα.
©Thomas Hartung
Ένας μίνι- εγκέφαλος έχει διάμετρο 350μm και μετά από καλλιέργεια σε κατάλληλες συνθήκες αναπτύσσεται σιγά σιγά σε λειτουργική δομή με λειτουργικά νευρωνικά κυκλώματα. Επιπλέον όπως λέει και ο Dr Hartung εφόσον μπορούμε να κατασκευάσουμε μίνι εγκεφάλους ξεκινώντας από ανθρώπινα δερματικά κύτταρα και αφού κάθε άνθρωπος έχει το δικό του γενετικό προφίλ, αυτό σημαίνει ότι θα μπορούμε στο μέλλον να φτιάχνουμε μοντέλα μίνι εγκεφάλων που θα προέρχονται από διαφορετικούς ανθρώπους ώστε να διερευνούμε τους τρόπους δράσης φαρμάκων σε εγκεφάλους με διαφορετικά γενετικά προφίλ και αυτό είναι ένα ακόμη βήμα προς τον απώτερο στόχο της εξατομικευμένης θεραπείας.
Βεβαίως οι ερευνητές τονίζουν ότι δεν έχουν ακόμα κατορθώσει να έχουν στα χέρια τους τον τέλειο μίνι εγκέφαλο, ωστόσο τα μέχρι τώρα αποτελέσματα της ομάδας τους αλλά και άλλων ομάδων παγκοσμίως δείχνουν ότι πρόκειται για έναν ταχύτατα εξελισσόμενο και πολλά υποσχόμενο κλάδο της Νευροβιολογίας που θα συμβάλλει στη διερεύνηση μηχανισμών πολύπλοκων νευρολογικών αλλά και ψυχικών διαταραχών όπως είναι το Alzheimer’s το Parkinson και η κατάθλιψη. Σε όσους έχουν κάποιους δισταγμούς σχετικά με την αξία των mini brains σε σχέση με τα κλασσικά πειραματόζωα, ο Hartung απαντά: «Δεν είμαστε αρουραίοι, όπως δεν είμαστε ούτε μπάλες κυττάρων. Όμως μπορούμε να πάρουμε καλύτερες πληροφορίες από αυτές τις κυτταρικές μπάλες, παρά από τα τρωκτικά»… Τα συμπεράσματα θα τα δείξει ο χρόνος…