לגדל מוחות מיניאטוריים במעבדה – ולגלות כיצד נוצרים הקפלים במוח האדם

 

 

 

בפילוסופיה המערבית, עוד מימי אריסטו, קנה אחיזה הרעיון שבני אדם באים לעולם "טבולה ראסה" (בלטינית: לוח חָלָק) – כלומר ללא יֶדע מוקדם. עם זאת, מבחינה ביולוגית, המוח האנושי עתיר הקפלים, אותו מבנה דמוי אגוז מלך, רחוק מלהיות לוח חלק. למעשה, תינוקות הנולדים עם מוח חלק סובלים מהפרעה התפתחותית חמורה – הם אינם יכולים לדבר או ללכת, והם מתים בדרך כלל עוד בילדותם. על אף ההבנה שפני השטח הפתלתלים ממלאים תפקיד חשוב במוחם של בני אדם, עד כה לא נמצא הסבר ביחס לאופן התפתחותם של קפלים אלו. במחקר חדש, המתפרסם היום בכתב-העת המדעי Nature Physics, השתמשו מדעני מכון ויצמן למדע בשיטה חדשנית לגידול "מוחות" אדם מיניאטוריים במעבדה, כדי לדמות ולחשוף את המנגנונים הפיסיקליים והביולוגיים אשר גורמים להיווצרות קפלי המוח.


















בעשור האחרון חלה פריצת דרך בחקר התפתחות המוח, כאשר מדענים במעבדותיהם של פרופ' יושיקי סאסאי מיפן ופרופ' יורגן קנובליך מאוסטריה גידלו לראשונה מבנים דמויי מוח אדם, המכונים אורגנואידים, מתאי גזע עובריים. התפתחות מדעית זו עוררה עניין רב בקרב חוקרי מוח, ומעבדות מסביב לעולם אימצו את השיטה. "התלהבנו מאוד מהשיטה החדשה", מספרת פרופ' אורלי ריינר מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית, "קיווינו שהיא תאפשר לנו להבין תהליכי התפתחות של המוח האנושי אשר לא ניתן להבין באמצעות חיות מודל כמו עכברים, מפני שאצלם המבנה התקין של המוח הוא חָלָק". אך חרף ההתלהבות, עד מהרה גילה ד"ר אייל קרצברון, אז חוקר בתר-דוקטוריאלי במעבדתה של פרופ' ריינר, כי לשיטה החדשה יש גם מגבלות: "מצאנו שוֹנוּת עצומה בגודל האורגנואידים: חלקם הגיעו לגודל של מספר מילימטרים, וחלקם היו קטנים בהרבה. יותר מכך, כשאתה חותך אותם, אתה מגלה שבהיעדר כלי דם ואספקה ראויה של חומרי מזון, האורגנואידים מתחילים 'למות מבפנים'. מכשול משמעותי נוסף הוא עובי הרקמה הנוצרת אשר אינו מאפשר הדמיה אופטית ומעקב מיקרוסקופי בזמן אמת אחר תהליכי הצמיחה".


















להמשך הכתבה