นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งทำการทดลองปลูกถ่ายเซลล์สมองของมนุษย์เข้าไปในสมองของหนูเกิดใหม่ เพื่อให้เซลล์เหล่านี้สามารถเจริญเติบโตและสร้างการเชื่อมโยงกับระบบประสาทได้ โดยการวิจัยนี้เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามที่จะศึกษาพัฒนาการทางสมองของมนุษย์และโรคภัยไข้เจ็บต่าง ๆ ที่ส่งผลต่ออวัยวะที่มีความซับซ้อนที่สุดนี้
นายแพทย์เซอร์จู ปาสคา (Sergiu Pasca) จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด รัฐแคลิฟอร์เนีย เป็นหัวหน้าในการเขียนงานวิจัยที่อธิบายถึงการทดลองซึ่งเพิ่งได้รับการตีพิมพ์อยู่ในวารสาร Nature ฉบับเมื่อไม่นานมานี้
นายแพทย์ปาสคา กล่าวว่า “ความผิดปกติหลาย ๆ อย่าง เช่น อาการออทิสติกหรือภาวะบกพร่องทางพัฒนาการและโรคจิตเภท มีแนวโน้มว่าจะเกิดขึ้นกับมนุษย์โดยเฉพาะ” แต่การศึกษาสมองของมนุษย์นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย และงานวิจัยที่ไม่ต้องมีการเก็บตัวอย่างเนื้อเยื่อของสมองมนุษย์เลย จึงถือเป็น “ความหวัง” ให้กับความพยายามรับมือกับภาวะและอาการต่าง ๆ ที่กล่าวมาข้างต้น
ทั้งนี้ การศึกษาวิจัยนี้เกิดขึ้นจากงานวิจัยชิ้นก่อนหน้านี้ที่สร้าง "Brain Organoids" หรือสิ่งที่คล้ายสมอง ซึ่งเป็นโครงสร้างที่มีขนาดเล็กมากคล้ายกับอวัยวะต่าง ๆ ของมนุษย์ นอกจากนี้ Organoids ยังเคยถูกสร้างขึ้นเพื่อเลียนแบบอวัยวะต่าง ๆ เช่น ตับ ไต และต่อมลูกหมากอีกด้วย
ในการสร้างสมองเลียนแบบมนุษย์นั้น นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้เปลี่ยนเซลล์ผิวหนังของมนุษย์ให้เป็นเซลล์ต้นกำเนิด จากนั้นจึงทำให้เซลล์ต้นกำเนิดกลายเป็นเซลล์สมองหลาย ๆ ชนิด โดยเซลล์เหล่านั้นจะมีจำนวนเพิ่มขึ้นเพื่อสร้างสิ่งที่คล้ายกับเปลือกสมอง ซึ่งเป็นชั้นนอกสุดของสมองมนุษย์ และเป็นส่วนที่เชื่อมกับความจำ การคิด การเรียนรู้ การใช้เหตุผล และอารมณ์ของคนเราด้วย
นักวิทยาศาสตร์ได้ปลูกถ่ายเซลล์สมองเหล่านี้ในลูกหนูที่อายุสองถึงสามวัน ซึ่งเป็นช่วงอายุที่การเชื่อมต่อของสมองยังคงก่อตัวอยู่ และเซลล์สมองดังกล่าวจะเติบโตจนในที่สุดพวกมันก็ครอบครองหนึ่งในสามของซีกสมองของหนูที่มีการปลูกถ่ายไว้ โดยเซลล์ประสาทจากเซลล์สมองที่ก่อตัวขึ้นยังจะสร้างความเชื่อมโยงกับสมองอีกด้วย
อย่างไรก็ดี เคยมีการปลูกถ่ายเซลล์ประสาทของมนุษย์ในหนูมาก่อนนี้แล้ว แต่เป็นหนูที่โตเต็มวัย แต่นายแพทย์ปาสคาซึ่งเป็นศาสตราจารย์ที่ Stanford School of Medicine กล่าวว่า นี่เป็นครั้งแรกที่ Organoids เหล่านี้ถูกปลูกถ่ายเข้าไปในสมองของลูกหนู
และเพื่อให้แน่ใจว่า การศึกษานี้อาจเป็นประโยชน์ในการศึกษาสุขภาพของมนุษย์ได้จริง นักวิทยาศาสตร์ทำการปลูกถ่าย Organoids เข้าไปในสมองของหนูทั้งสองข้างในที่สุด โดยด้านหนึ่งเป็น Organoids ที่สร้างขึ้นจากเซลล์ของบุคคลที่มีสุขภาพดี และอีกด้านหนึ่งเป็นเซลล์ของบุคคลที่มีอาการของโรคทิโมธี (Timothy syndrome) ซึ่งเป็นภาวะทางพันธุกรรมที่หายากซึ่งเชื่อมโยงกับปัญหาหัวใจและโรคออทิสติก
จากนั้น ห้าถึงหกเดือนต่อมา นักวิจัยพบว่า คลื่นไฟฟ้าในสมองทั้งสองข้างมีความแตกต่างกัน โดยเซลล์ประสาทจากบุคคลที่มีอาการของโรคทิโมธีนั้นมีขนาดเล็กกว่ามากและไม่เติบโตขึ้นเลย เมื่อเทียบกับอีกฝั่งหนึ่ง
บรรดานักวิจัยซึ่งทำการศึกษาที่ได้รับการสนับสนุนด้านการเงินบางส่วนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ หรือ NIH กล่าวว่า พวกเขาสามารถขยายการทดลองออกไป โดยใช้ Organoids ที่ทำจากเซลล์ของผู้ที่มีความผิดปกติทางสมอง เช่น ออทิสติกหรือโรคจิตเภท ซึ่งจะช่วยให้พวกเขาได้เรียนรู้สิ่งใหม่ ๆ เกี่ยวกับผลกระทบของสภาวะเหล่านี้ที่มีต่อสมองได้ต่อไป
- ที่มา: เอพี
