A kutatók most először növeszthetnek hátsó agyi neuronokat laboratóriumban, segítve az ALS és az SMA kutatását.
A pontok összekapcsolása: Az orvostudományban elért modern áttörések ellenére a kutatók még mindig nehezen tanulmányozzák az agy bizonyos tulajdonságait. Egy új tanulmány azt sugallja, hogy az emberi test ezen összetett része valójában két különálló funkcionális szervből áll, amelyek egyként működnek. Ezért lehet, hogy kudarcra ítélik, ha laboratóriumi körülmények között megpróbálnak előállítani egy bizonyos típusú agysejtet a másikból.
A tudósok megpróbálták tanulmányozni és letapogatni az emberi agy minden egyes részét, de kiderült, hogy minden, amit tudni véltek, (leginkább) rossz. A Stanford School of Medicine kutatóinak új tanulmánya kifejti, hogy az agy két különálló szervből áll, amelyek több százmillió év alatt fejlődtek ki, hogy együttműködjenek.
A Stanford-kutatás messze túlmutat azon a népszerű – és többnyire helytelen – elképzelésen, hogy az agy három fő régióból áll, amelyek az emberi test bizonyos funkcióit irányítják. Valójában a tanulmány azt állítja, hogy az emberi agyat alkotó két szerv két különböző típusú őssejtből származik.
Az első rész – a hátsó agy – feladata, hogy felügyelje a test néhány legalapvetőbb funkcióját, mint például a szívverést, a légzést és a nyelést. Eközben a második rész – a közép- és előagy – összetettebb funkciókat kezel, beleértve a magasabb szintű gondolkodást és beszédet.
Ahogy a kutatók kifejtik az új tanulmányban, a hátsó agy más típusú őssejtből származik, mint az agy „magas szintű” része, amely a középagyból és az előagyból áll.
Kyle Loh, a Stanford kutatója szerint a felfedezés „azt jelenti, hogy immár az agy hátsó részéből, a hátsó agyból tudunk neuronokat növeszteni egy Petri-csészében, és megvizsgálni a funkcióikat.”
Eddig a biológusok nehezen tudtak mintákat kifejleszteni a hátsó agyhoz kapcsolódó idegsejtekből kutatási célokra. A tanulmány szerint az őssejt egy bizonyos típusa expresszálja az Otx2 gént, és végül olyan sejtekké fejlődik, amelyek az agy magasabb részeit alkotják. Eközben egy másik sejttípus expresszálja a Gbx2 gént, és hátsó agyi neuronokká fejlődik.
A két sejttípusnak más jelentős különbségei is vannak, beleértve azt, hogy a DNS hogyan csomagolódik és „kondenzálódik” a sejtmagban a kromatin szerveződésként ismert folyamat során. A kromatin szerkezete befolyásolja, hogy mely gének expresszálódnak és hogyan fejeződnek ki a sejt élettartama során, ami viszont befolyásolja a sejt fejlődési sorsát. A tanulmány szerint az Otx2-t és a Gbx2-t expresszáló sejtek „alapvetően” eltérő kromatinszerkezettel rendelkeznek.
Korábban a kutatók olyan pluripotens sejtekből próbáltak kifejleszteni hátulsó agysejteket, amelyeket a természet úgy „tervezett”, hogy elő- és középagyi neuronokká váljanak. A Stanford-tanulmány azt sugallja, hogy ez a fajta erőfeszítés lényegében eredménytelen, mert hiányzik belőle az agy evolúciós rejtvényének egy jelentős része.
A kutatók felfedezték, hogy az agy két részből álló eredete a modern csirkékben, a zebrahalban és a makkférgekben is jelen van. A medúza, egyfajta tengeri lény, amely 600-700 millió évvel ezelőtt vált el az embertől, még mindig két különálló idegrendszerrel rendelkezik a testük ellentétes végén.
Most, hogy jobban megértették a két részből álló agy fejlődését, a kutatók azt remélik, hogy nagyobb esélyük lesz tanulmányozni – és végül kezelni – olyan legyengítő neurológiai állapotokat, mint a spinális izomsorvadás (SMA) és az amiotrófiás laterális szklerózis (ALS). Mind az SMA, mind az ALS jelentősen ronthatja az idegsejtek működését a hátsó agyban, és az új tanulmány támpontokat adhat hatékony regeneratív terápiák kidolgozásához mindkét állapotra.