عضيات دماغ بشري تنضج لأكثر من خمس سنوات وفق ساعتها البيولوجية

تمكن باحثون من إبقاء عضيات من القشرة المخية البشرية حية لأكثر من خمس سنوات، ما أتاح لهذه النماذج المختبرية محاكاة مراحل نمو لم تتمكن المزارع الخلوية الأقصر عمراً من بلوغها. ويشير هذا العمل، الذي حقق رقماً قياسياً، إلى أن هذه التجمعات الصغيرة من الخلايا البشرية تنضج وفق ساعة بيولوجية داخلية تتبع عن كثب جوانب من النمو الطبيعي للدماغ.

درس الفريق 110 عضيات وأكثر من 424,000 خلية منفردة. وتوافقت أنماط نشاط الجينات ومثيلة الحمض النووي، وهي عملية إضافة علامات كيميائية تُستخدم لتقدير العمر البيولوجي، مع الأعمار الزمنية للمزارع الخلوية. وظهرت سمات شبيهة بمرحلة ما بعد الولادة بعد نحو عام، وظلت الخلايا العصبية قابلة للرصد في عضيات اقترب عمرها من ست سنوات.

كما ساعد سائل استنبات صُمم لدعم النشاط الكهربائي على الحفاظ على وظيفة الخلايا العصبية. وعند عمر سنة، أنتجت العضيات التسع جميعها التي نمت في هذا الوسط دفعات من النشاط المنسق للشبكات العصبية، بينما لم تنتج أي من العضيات الثماني الضابطة المزروعة بالطرق التقليدية مثل هذا النشاط.

وفي تجربة أخرى، جُمعت خلايا سلفية أكبر عمراً مع خلايا أصغر منها بكثير. واستجابت الخلايا الأكبر عمراً لبيئتها الجديدة، لكنها لم تبدأ النمو من جديد. وبدلاً من ذلك، أنتجت سريعاً أنواعاً من الخلايا العصبية تتكون في مراحل لاحقة، ما يشير إلى أنها احتفظت بذاكرة خلوية للمراحل التي أكملتها بالفعل.

هذه العضيات ليست أدمغة مكتملة. فهي تفتقر إلى الأوعية الدموية والمدخلات الحسية والجسم، ولا تستطيع التفكير أو الشعور. إنها نماذج بحثية قد تتيح دراسة فترات لاحقة من نضج الدماغ البشري كان من الصعب دراستها مباشرة.