يمكن الآن إحياء أنسجة المخ البشري المجمدة دون أي ضرر

سمحت تقنية جديدة للعلماء بتجميد أنسجة المخ البشري حتى تستعيد وظيفتها الطبيعية بعد ذوبانها، مما قد يفتح الباب أمام طرق محسنة لدراسة الحالات العصبية.

لا تنجو أنسجة المخ عادةً من التجميد والذوبان، وهي مشكلة أعاقت الأبحاث الطبية بشكل كبير. وفي محاولة للتغلب على هذه المشكلة، استخدم تشيتشنغ شاو – من جامعة فودان في شنغهاي بالصين – وزملاؤه خلايا جذعية جنينية بشرية لتنمية عينات دماغية ذاتية التنظيم، تُعرف باسم العضيات، لمدة ثلاثة أسابيع، وهي فترة كافية لتطور الخلايا العصبية والخلايا العصبية. الخلايا الجذعية التي يمكن أن تصبح أنواعًا مختلفة من خلايا الدماغ الوظيفية.

ثم وضع الباحثون هذه العضويات في مركبات كيميائية مختلفة، مثل السكريات ومضادات التجمد، التي يشتبهون في أنها قد تساعد في إبقاء خلايا الدماغ حية أثناء تجميدها وقادرة على النمو بعد إذابتها.

بعد تخزين هذه العضيات في النيتروجين السائل لمدة 24 ساعة على الأقل، قام الفريق بإذابتها والبحث عن موت الخلايا أو نمو الخلايا العصبية – “فروع” الخلايا العصبية – خلال الأسبوعين التاليين.

واستنادًا إلى معدلات موت الخلايا ونموها المرتبط بكل مركب، اختار الباحثون أفضل المركبات المرشحة، وجربوا مجموعات مختلفة أثناء اختبارات التجميد والذوبان على مجموعة جديدة من المواد العضوية.

التركيبة التي أدت إلى أقل موت للخلايا ومعظم النمو كانت عبارة عن مزيج من المركبات الكيميائية تسمى ميثيل سلولوز، وإيثيلين جلايكول، وDMSO وY27632 – والتي أطلق عليها العلماء اسم “MEDY”. إنهم يشتبهون في أن MEDY يتداخل مع المسار الذي يبرمج الموت الخلوي.

اختبر شاو وزملاؤه MEDY من خلال سلسلة من التجارب التي شملت عضويات دماغية تتراوح أعمارها بين 28 يومًا وأكثر من 100 يوم. وضع الفريق الأعضاء العضوية في MEDY، قبل تجميدها وإذابتها. ثم لاحظ الباحثون نموها في المختبر لمدة تصل إلى 150 يومًا بعد ذوبان الجليد.

ووجدوا أن مظهر العضيات المذابة ونموها ووظيفتها كانت مشابهة إلى حد كبير لتلك العضيات من نفس العمر والتي لم يتم تجميدها مطلقًا، حتى بين تلك التي تم تجميدها في MEDY لمدة 18 شهرًا. ولاحظ الفريق أيضًا نتائج مماثلة بالنسبة للعضويات التي تمثل مناطق مختلفة من الدماغ.

أخيرًا، أخذ الباحثون مكعبات بحجم 3 ملم من أنسجة المخ من فتاة تبلغ من العمر 9 أشهر مصابة بالصرع ووضعوها في MEDY، قبل تجميدها وإذابتها. حافظت الأنسجة على بنيتها قبل التجميد واستمرت في البقاء نشطة في الثقافة المختبرية لمدة أسبوعين على الأقل بعد الذوبان.

يقول رومان باور من جامعة ساري بالمملكة المتحدة إن القدرة على تجميد أنسجة المخ البشري يمكن أن تؤدي إلى إجراء تحقيقات أفضل حول نمو الدماغ في مختبر الأبحاث الصحية.

يقول جواو بيدرو ماجالهايس، من جامعة برمنجهام بالمملكة المتحدة، إنه معجب بنجاح طريقة الفريق في منع موت الخلايا والحفاظ على وظيفتها. ويقول: “نحن نعلم أن خلايا الدماغ هشة للغاية وحساسة للتوتر”.

ومع إجراء المزيد من الأبحاث بشكل ملحوظ واستخدام أنسجة أكبر، يمكن أن يؤدي هذا العمل يومًا ما إلى تجميد أدمغة بأكملها، كما يقول ماجالهايس. ويقول: “بالتفكير في العقود أو القرون المقبلة، يمكننا أن نتخيل المرضى الذين يتم حفظهم بالتبريد عندما يكون لديهم حالة مزمنة أو رواد الفضاء الذين يتم حفظهم بالتبريد من أجل السفر إلى أنظمة نجمية أخرى”. ويقول ماجالهايس إن شبكة MEDY قد تمثل “خطوة صغيرة” نحو تحقيق هذا الهدف.