تمكن باحثون من إنشاء فئران تحتوي على أنصاف أدمغة بشرية، في محاولة لفهم وتطوير علاجات جديدة لاضطرابات مثل الفصام والصرع والشلل الدماغي والإعاقة الذهنية وأشكال نادرة من الخرف، بحسبالغارديان.

وقام العلماء بزرع خلايا دماغية بشرية نمت في المختبر داخل حيوانات عدلت وراثيا لتولد دون قشرة دماغية أو حصين، ما أتاح مساحة للأنسجة البشرية للنمو داخل جماجم هذه القوارض.

وتعني هذه العملية أن العلماء يمكنهم الآن أخذ خلايا من مرضى يعانون من اضطرابات دماغية، وتحويلها إلى أنسجة دماغية في المختبر، ثم زرعها في حيوانات حية.

ويمكن بعد ذلك دراسة هذه الحيوانات لمعرفة كيف يتطور الاضطراب في الأنسجة الدماغية البشرية، وكيف يمكن للأدوية أن تعالج هذه الحالات.

وقال سيرجيو باشكا، أستاذ الطب النفسي الذي قاد البحث في جامعة ستانفورد: 'رغم الجهود الكبيرة التي بذلناها كعلماء لإيجاد علاجات لهذه الأمراض، فإن الطب النفسي وطب الأعصاب متأخران عن باقي فروع الطب، ولدينا علاجات أقل من أي تخصص آخر. قد يكون السبب أن الدماغ البشري معقد جدا، وربما أيضا لأنه يصعب الوصول إليه. وهدفنا الأساسي كان جعل أجزاء من تطور الدماغ البشري ووظائفه قابلة للدراسة'.

كيف أجريت التجربة؟

زرع فريق ستانفورد خلايا عصبية بشرية في أدمغة الجرذان في تجربة سابقة، لكن المساحة كانت ضيقة جدا لنمو الأنسجة البشرية. ولحل هذه المشكلة، عدل الباحثون وراثيا الفئران لتثبيط نمو مناطق الدماغ الرئيسية، القشرة الدماغية والحصين. والمفاجئ، أن الفئراننجت لأن الأجزاء المتبقية من الدماغ تولت أدوارا جديدة. ورغم أن الفئران تبدو طبيعية، إلا أنها حذرة في مشيها وأكثر نسيانا.

وتلقت الفئران حديثة الولادة عدة حقن بعضيات دماغية بشرية أنشئت من إعادة برمجة خلايا جلدية متبرع بها، كل منها يحتوي على نحو 100 ألف خلية دماغية بشرية، في المساحة التي كان ينقصها أنسجتها الدماغية. وبعد ثلاثة أشهر من الجراحة، ارتبطت الأنسجة البشرية بإمداد الدم لدى الفئران وملأت التجويف بالكامل تقريبا، لتشكل نحو نصف حجم دماغ القارض.

ويشار إلى أنه لم تكن الخلايا العصبية البشرية منظمة أو موصلة بنفس الطريقة كما في البشر، وكانت الأنسجة الدماغية غير ناضجة، بما يعادل منتصف فترة الحمل البشري.

وأظهرت الاختبارات على 'فئران التجارب المهجنة دماغيا' (Xenocortical) أن الحيوانات لم تتحسن بفعل الزرع، لكن مشيتها المتعثرة ومشاكلها المعرفية تحسنت قليلا.

ولإظهار كيف يمكن لهذه الفئران أن تساعد في فهم اضطرابات الدماغ البشري، عرض الباحثون بعض الحيوانات لخمس ساعات من نقص الأكسجين، فظهر مدى حساسية الخلايا العصبية البشرية للحرمان من الأكسجين، وهو ما يمكن أن يسبب الشلل الدماغي أثناء الحمل والولادة. كما اكتشف الباحثون أن الأنسجة الدماغية البشرية في الفئران تحتوي على خلايا نادرة تعرف بـ'عصبونات فون إيكونومو'، لم ترصد سابقا إلا في فحوصات ما بعد الوفاة، وهي من أوائل الخلايا التي تموت في الخرف الجبهي الصدغي، وهو شكل نادر من المرض يأمل باشكا الآن دراسته في هذه الفئران.

جدل أخلاقي

يأتي هذا العمل من مجال 'العضيات العصبية'، حيث تتجمع الخلايا الدماغية البشرية المزروعة في المختبر لتشكل هياكل صغيرة لكنها معقدة تحاكي بعض سمات الدماغ الحقيقي. ورغم أن هذه العضيات قد تكون ثورية في طب الدماغ، إلا أنها أثارت موجة من المخاوف الأخلاقية، ليس أقلها ما إذا كانت هذه الكتل النسيجية قد تصبح واعية أو تشعر بالألم، وكذلك رفاهية الحيوانات المزروع فيها العضيات.

وقال باشكا إن العمل خضع لإشراف أخلاقي مكثف منذ البداية. وأكد خبراء أن هذا الإشراف يجب أن يستمر.

وتشير إميلي جاكسون، أستاذة القانون في كلية لندن للاقتصاد ورئيسة تقرير حديث عن العضيات العصبية لمجلس نافيلد للأخلاقيات الحيوية إلى أن 'رفاهية الحيوانات مصدر قلق مهم حقا، وسيكون من الضروري مراقبة هذه الحيوانات عن كثب لتقييم التأثير عليها'.