जैविक घड़ी के अनुरूप पांच वर्षों से अधिक तक परिपक्व होते रहे मानव मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड

शोधकर्ताओं ने मानव मस्तिष्क के कॉर्टेक्स के ऑर्गेनॉइड को पांच वर्षों से अधिक समय तक जीवित बनाए रखा है। इससे प्रयोगशाला के इन मॉडलों में विकास के वे चरण सामने आए, जिन तक कम अवधि तक जीवित रहने वाले कोशिका संवर्धन नहीं पहुंच सकते थे। यह रिकॉर्ड बनाने वाला शोध संकेत देता है कि मानव कोशिकाओं के ये छोटे समूह एक आंतरिक जैविक घड़ी के अनुसार परिपक्व होते हैं, जो प्राकृतिक मस्तिष्क विकास के कुछ पहलुओं का करीब से अनुसरण करती है।

टीम ने 110 ऑर्गेनॉइड और 4,24,000 से अधिक अलग-अलग कोशिकाओं का अध्ययन किया। जीन गतिविधि और डीएनए मिथाइलेशन के पैटर्न इन कोशिका संवर्धनों की कालानुक्रमिक आयु के अनुरूप रहे। डीएनए मिथाइलेशन एक रासायनिक चिह्नांकन प्रक्रिया है, जिसका उपयोग जैविक आयु का अनुमान लगाने में होता है। लगभग एक वर्ष बाद जन्मोत्तर विकास जैसे संकेत दिखाई दिए और छह वर्ष की आयु के करीब पहुंच रहे ऑर्गेनॉइड में भी न्यूरॉन पहचाने जा सकते थे।

विद्युत गतिविधि को सहारा देने के लिए तैयार एक संवर्धन द्रव ने न्यूरॉनों की कार्यक्षमता बनाए रखने में भी मदद की। एक वर्ष की आयु में इस माध्यम में विकसित सभी नौ ऑर्गेनॉइड ने समन्वित तंत्रिका नेटवर्क गतिविधि के तीव्र दौर दिखाए, जबकि पारंपरिक तरीके से विकसित आठ नियंत्रण नमूनों में से किसी ने भी ऐसा नहीं किया।

एक अन्य प्रयोग में अधिक उम्र की प्रजनक कोशिकाओं को बहुत कम उम्र की कोशिकाओं के साथ मिलाया गया। अधिक उम्र की कोशिकाओं ने अपने नए परिवेश पर प्रतिक्रिया दी, लेकिन विकास की प्रक्रिया नए सिरे से शुरू नहीं की। इसके बजाय उन्होंने तेजी से उन प्रकार के न्यूरॉन बनाए जो विकास के बाद के चरणों में बनते हैं। इससे संकेत मिला कि उन्होंने पहले पूरे किए गए चरणों की कोशिकीय स्मृति बनाए रखी थी।

ये ऑर्गेनॉइड पूर्ण मस्तिष्क नहीं हैं। इनमें रक्त वाहिकाएं, इंद्रियों से मिलने वाली सूचनाएं और शरीर नहीं होता तथा ये सोच या महसूस नहीं कर सकते। ये शोध मॉडल हैं, जो मानव मस्तिष्क के परिपक्व होने की बाद की अवधियों का अध्ययन संभव बना सकते हैं, जिनका सीधे अध्ययन करना कठिन रहा है।