นักวิทยาศาตร์พัฒนาสมองหนูผสมเซลล์มนุษย์ ลุยศึกษาวิธีรักษาโรคทางสมอง
ทีมนักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดประสบความสำเร็จในการดัดแปลงหนูทดลองให้มีเซลล์สมองมนุษย์ทำงานร่วมอยู่ด้วย เพื่อใช้ทดสอบโรคทางสมองที่เกิดเฉพาะในมนุษย์

ภาพประกอบจากคลังภาพสต็อก ไม่ใช่ภาพจากเหตุการณ์จริง
- ทีมนักประสาทวิทยาจากสหรัฐฯ พัฒนาหนูทดลองที่มีเซลล์สมองมนุษย์ทำงานร่วมอยู่ด้วยสำเร็จ
- มุ่งหวังใช้เป็นโมเดลทดสอบรักษาโรคสมองซับซ้อน เช่น โรคลมชัก ออทิสติก และสมองพิการ
- ยืนยันไม่ใช่การสร้างหนูที่คิดเหมือนมนุษย์ และผ่านการตรวจสอบด้านจริยธรรมอย่างเข้มงวด
- เซลล์มนุษย์สามารถเติบโต เชื่อมต่อกับวงจรประสาท และไขสันหลังของหนูได้หลังจากผ่านไปราว 6 เดือน
ทีมนักประสาทวิทยาในสหรัฐอเมริกาประสบความสำเร็จในการพัฒนาหนูทดลองที่มีเซลล์สมองมนุษย์ที่ใช้งานได้จริงฝังอยู่ภายในสมองของพวกมัน ผลงานการวิจัยชิ้นสำคัญนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature โดยมีความคาดหวังว่าโมเดลใหม่นี้จะช่วยให้วงการแพทย์สามารถทดสอบแนวทางการรักษาโรคทางจิตเวชและโรคพัฒนาการทางระบบประสาทที่เกิดขึ้นเฉพาะในมนุษย์ได้
แม้แนวคิดเรื่องหนูที่มีสมองส่วนผสมของมนุษย์อาจฟังดูคล้ายเรื่องแต่ง แต่นักวิทยาศาสตร์ระบุอย่างชัดเจนว่านี่ไม่ใช่การสร้าง "หนูที่คิดเหมือนมนุษย์" โดยสัตว์เหล่านี้ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมและผ่านกระบวนการทางศัลยกรรม เพื่อให้เนื้อเยื่อสมองบางส่วนของพวกมันเป็นเซลล์มนุษย์ งานวิจัยชิ้นนี้เกิดขึ้นภายใต้การตรวจสอบและควบคุมดูแลด้านจริยธรรมที่เป็นอิสระ
ศาสตราจารย์ Sergiu Pașca ผู้นำทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด เปิดเผยในการแถลงข่าวว่า สาขาจิตเวชศาสตร์เป็นหนึ่งในกลุ่มที่มีอัตราความสำเร็จต่ำที่สุดสำหรับการทดลองทางคลินิก ทีมวิจัยระบุว่าสำหรับโรคที่มีความซับซ้อนสูง เช่น โรคลมชัก โรคออทิสติก และโรคสมองพิการ (Cerebral palsy) งานวิจัยนี้มีศักยภาพที่จะสร้างความเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ เนื่องจากโรคเหล่านี้ไม่สามารถศึกษาผ่านหนูทดลองปกติได้ เนื่องจากสัตว์ฟันแทะไม่ได้พัฒนาโรคทางสมองบางประเภทเหมือนที่มนุษย์เผชิญ

ภาพประกอบจากคลังภาพสต็อก ไม่ใช่ภาพจากเหตุการณ์จริง
การนำเซลล์มนุษย์ไปผสานเข้ากับสัตว์ทดลองถือเป็นก้าวสำคัญที่ท้าทายทั้งในแง่เทคโนโลยีชีวภาพและจริยธรรม เนื่องจากสมองมนุษย์มีความซับซ้อนสูงมาก มีเซลล์นับพันล้านเซลล์และวงจรประสาทนับล้าน การศึกษาโรคทางสมองในอดีตจึงมักติดข้อจำกัดเรื่องความแตกต่างทางชีววิทยา การใช้ระบบออร์กานอยด์ (Organoids) หรือชิ้นเนื้อเยื่อสมองจำลองที่เพาะเลี้ยงจากเซลล์ผิวหนังมนุษย์ จึงเป็นสะพานเชื่อมสำคัญที่ช่วยจำลองพฤติกรรมของเซลล์สมองมนุษย์ให้เข้าไปอยู่ในระบบประสาทของสัตว์ทดลองได้จริง
กระบวนการวิจัยเริ่มต้นจากการดัดแปลงพันธุกรรมหนูให้แทบไม่มีเปลือกสมอง (Cerebral cortex) หรือที่เรียกว่าสสารสีเทาซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับการคิดระดับสูง ความจำ และประสาทสัมผัส จากนั้นนักวิจัยได้นำเซลล์ผิวหนังของมนุษย์มาทำการรีโปรแกรมให้เติบโตเป็นชิ้นเนื้อเยื่อคล้ายสมอง หรือที่เรียกว่าออร์กานอยด์ (Organoids) ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์ที่มีชีวิตและเชื่อมต่อกัน
เมื่อนำออร์กานอยด์เหล่านี้ไปฝังในสมองของหนูทดลอง เซลล์ดังกล่าวได้แบ่งตัวและจัดระเบียบตัวเองเข้ากับวงจรประสาทเดิมของสัตว์ โดยเชื่อมต่อกับส่วนที่เหลือของสมองและไขสันหลังของหนู ดร. Ilary Allodi นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรูว์ ระบุว่าภาพสแกนของสมองหนูผสมมนุษย์เหล่านี้อาจดูค่อนข้างยุ่งเหยิง เนื่องจากเปลือกสมองปกติจะสร้างชั้นที่เป็นระเบียบเรียบร้อยกว่า แต่หลังจากผ่านไปสองสามเดือน เซลล์มนุษย์ก็เริ่มมีรูปร่างและทำหน้าที่คล้ายกับเปลือกสมองส่วนนอกของหนู
ประมาณหกเดือนหลังการผ่าตัด นักวิทยาศาสตร์ได้ให้หนูเหล่านี้ผ่านการทดสอบพฤติกรรมพื้นฐาน โดยสังเกตพวกมันขณะเคลื่อนไหวรอบโต๊ะทดลองขนาดเล็ก ศาสตราจารย์ Pașca ระบุว่าพวกมันมีพฤติกรรมส่วนใหญ่ไม่ต่างจากหนูทั่วไป แต่การศึกษานี้ก็ทำให้เราต้องกลับมาคิดถึงความหมายของการเริ่มเปลี่ยนแปลงความรู้ความเข้าใจในสัตว์
"ที่นี่เรามีโมเดลใหม่ที่ช่วยให้เราสามารถจับภาพแง่มุมการทำงานของสมองมนุษย์ในแบบที่ไม่เคยทำได้มาก่อน"
Prof Sergiu Pașca
ดร. Ilary Allodi ซึ่งไม่ได้มีส่วน 0 ร่วมในการวิจัยครั้งนี้ ให้ความเห็นว่าผลงานของนักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้มีความน่าประทับใจมาก โดยเฉพาะการที่เซลล์ประเภทที่พบเฉพาะในสมองของมนุษย์และไพรเมตอื่นๆ แต่ไม่พบในหนู สามารถเกิดขึ้นเองได้ในหนูที่ได้รับการฝังเซลล์ ขณะที่ศาสตราจารย์ James Ainge นักประสาทวิทยาอีกท่านจากมหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรูว์ ชี้ว่าแม้ความก้าวหน้านี้จะน่าทึ่งในแง่เทคนิค แต่หนูเหล่านี้อาจมีประโยชน์จำกัด ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากประเด็นทางจริยธรรมในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อสมองมนุษย์ที่มีชีวิตไว้ในตัวหนู และผลกระทบที่อาจมีต่อประสบการณ์ของตัวสัตว์เอง
ที่มา: BBC Science & Environment
พบข้อมูลผิดพลาดในบทความนี้? แจ้งปัญหาบทความนี้
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น