Ipinakikita ng bagong pag-aaral na ang 'mini-brains' ay maaaring mapabilis ang pag-unlad ng paggamot sa sakit na Alzheimer

Gamit ang isang makabagong bagong paraan, ang isang mananaliksik ng University of Saskatchewan (USask) ay lumilikha ng maliliit na pseudo-organ mula sa mga stem cell upang masuri at magamot ang Alzheimer's disease.

Nang unang magkaroon ng ideya si Dr. Tyler Wenzel, Ph.D., na lumikha ng isang maliit na utak mula sa mga stem cell, wala siyang ideya kung gaano magiging matagumpay ang kanyang mga nilikha. Ngayon, maaaring baguhin ng "mini brain" ni Wenzel ang paraan ng pag-diagnose at paggamot namin sa Alzheimer's at iba pang mga sakit sa utak.

"Never in our wildest dreams did we thought na gagana ang crazy idea natin," he said. "Ang mga [mini-utak] na ito ay maaaring gamitin bilang isang diagnostic tool na ginawa mula sa dugo."

Si Wenzel, isang postdoctoral fellow sa College of Medicine's Department of Psychiatry, ay bumuo ng ideya ng "mini-brain" — o, mas pormal, isang natatanging modelo ng isang cerebral organoid — sa ilalim ng gabay ni Dr. Darrell Musso, Ph.D.

Ang mga stem cell ng tao ay maaaring manipulahin upang maging halos anumang iba pang selula sa katawan. Gamit ang mga stem cell na kinuha mula sa dugo ng tao, nakagawa si Wenzel ng miniature na artificial organ—mga tatlong milimetro ang laki, na nakikitang kahawig ng isang piraso ng chewing gum na sinubukang pakinisin muli ng isang tao.

Ang mga "mini-brains" na ito ay nilikha sa pamamagitan ng paglikha ng mga stem cell mula sa isang sample ng dugo, pagkatapos ay ginagawang mga gumaganang brain cell ang mga stem cell na iyon. Ang paggamit ng maliliit na synthetic organoids para sa pananaliksik ay hindi isang bagong konsepto, ngunit ang "mini-brains" na binuo sa lab ni Wenzel ay natatangi. Tulad ng inilarawan sa papel ni Wenzel sa journal Frontiers of Cellular Neuroscience, ang mga utak sa kanyang lab ay binubuo ng apat na iba't ibang uri ng mga selula ng utak, habang ang karamihan sa mga organo ng utak ay binubuo lamang ng mga neuron.

Sa pagsubok, ang "mini-brains" ni Wenzel ay mas tumpak na sumasalamin sa utak ng mga nasa hustong gulang na tao, na nagbibigay-daan para sa mas detalyadong pag-aaral ng mga pang-adultong kondisyon ng neurological tulad ng Alzheimer's disease.

At para sa mga "mini-brains" na nilikha mula sa mga stem cell mula sa mga taong may Alzheimer's, nalaman ni Wenzel na ang artipisyal na organ ay nagpakita ng patolohiya ng Alzheimer-lamang sa isang mas maliit na sukat.

"Kung ang mga stem cell ay maaaring maging anumang cell sa katawan ng tao, ang tanong ay naging, 'Maaari ba tayong lumikha ng isang bagay na kahawig ng isang buong organ?'" sabi ni Wenzel. "Habang binuo namin ito, nagkaroon ako ng mabaliw na ideya na kung ito ay talagang mga utak ng tao, kung ang isang pasyente ay may sakit tulad ng Alzheimer's, at lumaki kami ng isang 'mini brain,' pagkatapos, theoretically, ang maliit na utak na iyon ay magkakaroon ng Alzheimer's."

Nabanggit ni Wenzel na ang teknolohiyang ito ay may potensyal na baguhin ang paraan ng paghahatid ng pangangalagang pangkalusugan sa mga taong may Alzheimer's disease, lalo na sa mga rural at malalayong komunidad. Ang pangunguna na pananaliksik na ito ay nakatanggap na ng suporta mula sa Alzheimer Society of Canada.

Kung makakagawa si Wenzel at ang kanyang mga kasamahan ng isang maaasahang paraan upang masuri at magamot ang mga sakit sa neurological tulad ng Alzheimer gamit lamang ang isang maliit na sample ng dugo — na medyo mahaba ang shelf life at maaaring ipadala sa pamamagitan ng courier — sa halip na hilingin sa mga pasyente na maglakbay sa mga ospital o mga espesyal na klinika, maaari itong makabuluhang makatipid ng mga mapagkukunan ng pangangalagang pangkalusugan at mabawasan ang pasanin sa mga pasyente.

"Theoretically, kung ang tool na ito ay gumagana sa paraang iniisip namin, maaari lang kaming makakuha ng sample ng dugo na ipinadala mula sa La Loche o La Ronge sa unibersidad at masuri ka sa ganoong paraan," sabi niya.

Ang unang patunay ng konsepto para sa "mini-brains" ay lubhang nakapagpapatibay - ibig sabihin ang susunod na hakbang para kay Wenzel ay upang palawakin ang pagsubok sa isang mas malaking pool ng pasyente.

Interesado din ang mga mananaliksik sa pagpapalawak ng saklaw ng kanilang mini-brain research. Kung makumpirma nila na ang mga mini-brains ay tumpak na sumasalamin sa iba pang mga sakit sa utak o mga kondisyon ng neurological, maaari silang magamit upang mapabilis ang diagnosis o subukan ang pagiging epektibo ng mga gamot sa mga pasyente, sabi ni Wenzel.

Bilang halimbawa, itinuro ni Wenzel ang mahabang oras ng paghihintay upang makita ang isang psychiatrist sa Saskatchewan. Kung magagamit ang "mini-brains" upang subukan kung aling antidepressant na gamot ang pinakamahusay na gumagana para sa isang nalulumbay na pasyente, maaari nitong makabuluhang bawasan ang oras na kinakailangan upang magpatingin sa doktor at makakuha ng reseta.

Isang 'mini-brain' sa isang petri dish - kapag nilikha mula sa mga stem cell mula sa mga taong may Alzheimer's, ang mga organoids ay nagpapakita ng Alzheimer's pathology, sa mas maliit na sukat lamang. Pinasasalamatan: USask/David Stobbe.

Isang dating guro sa agham sa high school na lumipat sa mundo ng pananaliksik at akademya, sinabi ni Wenzel na ito ay "ang kakanyahan ng pananaliksik" - pagbuo ng isang hypothesis at papalapit sa pagsubok nito sa isang eksperimento - na nasasabik sa kanya tungkol sa kanyang trabaho.

Ang nakamamanghang tagumpay ng mga paunang "mini-brains" ay labis na kamangha-mangha na inamin ni Wenzel na hindi pa rin niya ito lubos na mauunawaan.

"I'm still in disbelief, but it's also incredibly motivating na may nangyaring ganito," sabi ni Wenzel. "Ito ay nagbibigay sa akin ng isang bagay na sa tingin ko ay makakaapekto sa lipunan at gumawa ng isang tunay na pagkakaiba at lumikha ng pagbabago... ito ay may potensyal na baguhin ang tanawin ng medisina."

Ang mga resulta ng trabaho ay inilarawan nang detalyado sa isang artikulo na inilathala sa journal Frontiers sa Cellular Neuroscience.