Modeli i ri synon të ndihmojë në studimin e skizofrenisë, epilepsisë, paralizës cerebrale, aftësisë së kufizuar intelektuale dhe disa formave të rralla të demencës

Shkencëtarët në Universitetin Stanford kanë zhvilluar një model të ri eksperimental në të cilin indet e trurit të njeriut rriten brenda trurit të minjve të modifikuar gjenetikisht.

Studimi, i udhëhequr nga profesori i psikiatrisë Sergiu Pașca, synon t’u japë studiuesve një mënyrë të re për të kuptuar se si zhvillohen dhe shfaqen disa sëmundje neurologjike e psikiatrike, si dhe për të testuar potencialisht trajtime të reja.

Eksperimenti nuk nënkupton se janë krijuar minj me një tru plotësisht gjysmë njerëzor. Studiuesit krijuan minj të cilëve u mungonte një pjesë e madhe e korteksit cerebral dhe hipokampusit dhe më pas transplantuan në atë hapësirë organoide të trurit njerëzor, të rritura në laborator.

Pse po përdoret indi njerëzor?

Truri i njeriut është ndër organet më komplekse të trupit dhe për shkak të natyrës së tij nuk mund të studiohet drejtpërdrejt në shumë prej mënyrave që do të dëshironin shkencëtarët.

Në vitet e fundit, organoidet nervore kanë krijuar një mundësi të re. Ato janë struktura të vogla të krijuara nga qeliza njerëzore të rritura në laborator, të cilat mund të riprodhojnë disa karakteristika të indit të trurit.

Megjithatë, organoidet e rritura në laborator kanë kufizime. Ato nuk zhvillohen në një organizëm të plotë dhe nuk kanë të njëjtin furnizim me gjak apo të njëjtat ndërveprime me sistemin nervor që do të kishin qelizat brenda një trupi.

Ekipi i Stanfordit u përpoq ta kapërcejë këtë kufizim duke i vendosur organoidet njerëzore në trurin e minjve të gjallë.

“Qëllimi ynë ka qenë në masë të madhe t’i bëjmë disa aspekte të zhvillimit dhe funksionimit të trurit njerëzor të aksesueshme për studim”, tha Pașca.

Si u krijuan minjtë?

Eksperimenti u mbështet në një teknikë të veçantë gjenetike.

Studiuesit modifikuan minjtë në mënyrë që zhvillimi i dy strukturave të rëndësishme të trurit, korteksit cerebral dhe hipokampusit, të kufizohej ndjeshëm.

Kjo krijoi hapësirë ku mund të transplantohej indi njerëzor.

Minjtë mbijetuan, ndërsa pjesë të tjera të trurit morën përsipër disa funksione që normalisht do të kryheshin nga strukturat që mungonin. Megjithatë, kafshët shfaqën disa probleme, përfshirë ecje më të pasigurt dhe vështirësi njohëse.

Organoidet njerëzore u krijuan duke riprogramuar qeliza të dhuruara të lëkurës. Menjëherë pas lindjes, minjtë morën disa injeksione me qeliza njerëzore.

Çdo injeksion përmbante rreth 100 mijë qeliza. Në total, minjve u mungonin rreth 14 milionë qeliza të trurit të tyre, ndërsa pas zhvillimit u gjetën rreth 4 milionë qeliza njerëzore në indin e transplantuar.

Indi njerëzor zuri rreth gjysmën e trurit

Rreth tre muaj pas transplantimit, indi njerëzor ishte lidhur me furnizimin me gjak të kafshëve dhe kishte mbushur pothuajse të gjithë hapësirën e krijuar nga mungesa e korteksit.

Në bazë të vëllimit, indi njerëzor përbënte rreth gjysmën e trurit të këtyre minjve.

Disa neurone njerëzore krijuan lidhje me qelizat e trurit të miut dhe me qelizat e lidhura me palcën kurrizore.

Megjithatë, studiuesit nuk gjetën një tru të ngjashëm me atë të njeriut. Neuronet njerëzore nuk u organizuan dhe nuk u lidhën në të njëjtën mënyrë si në trurin njerëzor.

Indi mbeti gjithashtu i papjekur. Sipas studiuesve, niveli i zhvillimit të tij ishte i krahasueshëm me indin e trurit të një fetusi njerëzor rreth gjysmën e periudhës së shtatzënisë.

A u bënë minjtë më inteligjentë?

Jo.

Testet nuk treguan se minjtë fituan aftësi njohëse superiore si rezultat i transplantimit të indit njerëzor.

Përkundrazi, studiuesit vunë re se disa prej problemeve të tyre, si ecja e paqëndrueshme dhe disa vështirësi njohëse, u përmirësuan në një masë të kufizuar.

Kjo është e rëndësishme sepse qëllimi i eksperimentit nuk ishte krijimi i kafshëve me aftësi njerëzore, por krijimi i një modeli biologjik ku qelizat njerëzore të trurit mund të studiohen në një organizëm të gjallë.

Çfarë mund të mësohet për sëmundjet e trurit?

Një nga përdorimet më të rëndësishme të këtij modeli është studimi i sëmundjeve neurologjike dhe psikiatrike.

Studiuesit shpresojnë që ai të ndihmojë në kërkimin e mekanizmave që qëndrojnë pas sëmundjeve si:

• skizofrenia;
• epilepsia;
• paraliza cerebrale;
• çrregullime neurozhvillimore dhe disa forma të aftësisë së kufizuar intelektuale;
• demenca frontotemporale dhe forma të tjera të rralla të demencës.

Në vend që qelizat e një pacienti të studiohen vetëm në një enë laboratorike, studiuesit mund t’i shndërrojnë ato në inde nervore dhe t’i studiojnë brenda një organizmi të gjallë.

Kjo mund të ndihmojë në identifikimin e mekanizmave të sëmundjes dhe në testimin e kandidatëve për trajtime.

Megjithatë, ky është ende një model kërkimor. Nuk është një trajtim i aprovuar për pacientët dhe rezultatet e marra te minjtë nuk mund të konsiderohen automatikisht si prova se një terapi do të funksionojë te njerëzit.

Çfarë ndodh kur truri mbetet pa oksigjen?

Studiuesit përdorën gjithashtu minjtë për të studiuar reagimin e qelizave njerëzore ndaj mungesës së oksigjenit.

Disa kafshë u ekspozuan për pesë orë ndaj niveleve të ulëta të oksigjenit. Eksperimenti tregoi se qelizat njerëzore të trurit janë veçanërisht të ndjeshme ndaj hipoksisë.

Kjo mund të jetë e rëndësishme për kërkimet mbi dëmtimet neurologjike që mund të ndodhin gjatë shtatzënisë ose lindjes. Mungesa e oksigjenit në këto periudha mund të shkaktojë dëmtime të trurit dhe të lidhet me zhvillimin e paralizës cerebrale.

Një zbulim i rëndësishëm për demencën

Në indin njerëzor të rritur te minjtë, studiuesit identifikuan edhe neurone të njohura si neurone von Economo.

Këto janë qeliza të specializuara të trurit që janë veçanërisht interesante për kërkimin mbi disa procese komplekse neurologjike. Ato janë gjithashtu ndër llojet e qelizave që preken herët në demencën frontotemporale.

Pașca shpreson që modeli i ri t’i lejojë studiuesit të studiojnë më nga afër se pse këto qeliza janë veçanërisht të cenueshme në këtë sëmundje.

A mund të përdoret modeli për testimin e ilaçeve?

Potencialisht, po.

Një prej synimeve kryesore është përdorimi i këtyre minjve për të testuar mënyrën se si barnat ndikojnë te indi njerëzor i trurit.

Kjo mund të krijojë një hap ndërmjet eksperimenteve laboratorike me qeliza dhe studimeve më të avancuara para se një trajtim të testohet te njerëzit.

Por modeli ka kufizime. Një ilaç që funksionon te indi njerëzor i transplantuar te një mi nuk do të thotë domosdoshmërisht se do të jetë efektiv ose i sigurt te pacientët.

Pyetjet etike mbeten të hapura

Eksperimenti ka ngritur edhe çështje të rëndësishme etike.

Një prej tyre është nëse organoidet njerëzore të trurit mund të zhvillojnë ndonjë formë të vetëdijes ose aftësie për të përjetuar dhimbje. Një tjetër lidhet me mirëqenien e kafshëve në të cilat transplantohen këto inde.

Pașca tha se projekti iu nënshtrua mbikëqyrjes etike që nga fillimi.

Ekspertët megjithatë theksojnë se monitorimi duhet të vazhdojë ndërsa këto modele bëhen më komplekse.

Emily Jackson, profesoreshë e drejtësisë në London School of Economics dhe kryesuese e një raporti të Këshillit Nuffield për Bioetikën mbi organoidet nervore, ka theksuar rëndësinë e monitorimit të vazhdueshëm të mirëqenies së kafshëve.

Një model i dobishëm, por jo një kopje e trurit njerëzor

Jo të gjithë studiuesit janë të bindur se kjo metodë është e përshtatshme për çdo lloj kërkimi.

Madeline Lancaster, drejtuese e një grupi kërkimor në MRC Laboratory of Molecular Biology në Cambridge, vlerëson se qasja mund të jetë veçanërisht e dobishme për studimin e sëmundjeve dhe trajtimeve ku nevojitet një organizëm i plotë.

Nga ana tjetër, ajo vëren se modeli është artificial dhe nuk pasqyron mënyrën normale se si zhvillohet truri njerëzor.

Pikërisht për këtë arsye, shumë studiues vazhdojnë të punojnë për zhvillimin e modeleve të trurit që mund të rriten tërësisht in vitro, pra në laborator, pa përdorimin e kafshëve.

Çfarë mund të sjellë ky eksperiment?

Eksperimenti i Stanfordit nuk krijon një terapi të re dhe nuk tregon se sëmundjet e trurit mund të kurohen tashmë përmes transplantimit të organeve njerëzore te kafshët.

Rëndësia e tij qëndron në krijimin e një modeli të ri për kërkimin biologjik.

Nëse metoda rezulton e dobishme në studime të mëtejshme, ajo mund t’u japë shkencëtarëve mundësinë të studiojnë drejtpërdrejt indet njerëzore të trurit në një organizëm të gjallë, të kuptojnë më mirë mekanizmat e sëmundjeve dhe të vlerësojnë kandidatë për trajtime të reja.

Në të njëjtën kohë, kompleksiteti në rritje i këtyre modeleve e bën gjithnjë e më të rëndësishme pyetjen se ku duhet të vendosen kufijtë etikë të eksperimenteve me indet njerëzore të trurit dhe kafshët.