Ερευνητές στη Βρετανία ξεκινούν ερευνητικό πρόγραμμα ύψους σχεδόν 60 εκατ. ευρώ, με στόχο να αποσαφηνίσουν πώς η πρώιμη ανάπτυξη του εγκεφάλου συνδέεται με καταστάσεις όπως η επιληψία και ο αυτισμός, ανοίγοντας ενδεχομένως τον δρόμο για νέες θεραπευτικές παρεμβάσεις.
Το πρόγραμμα χρηματοδοτείται από το δημόσιο Συμβούλιο Ιατρικής Έρευνας της Βρετανίας και θα συνδυάσει κλινικά δεδομένα με εργαστηριακές μελέτες, προκειμένου να εντοπίσει τυπικά και άτυπα πρότυπα ανάπτυξης του εγκεφάλου, από την εμβρυϊκή ζωή έως την παιδική ηλικία.
Το Κέντρο Ερευνητικής Αριστείας για την Ανάπτυξη του Ανθρώπινου Νευρικού Συστήματος (Centre of Research Excellence for Human Neural Development), όπως ονομάζεται η νέα συνεργασία, φιλοδοξεί να αλλάξει ουσιαστικά την κατανόηση της ανάπτυξης και της λειτουργίας του νευρικού συστήματος στα πρώτα στάδια της ζωής. Παράλληλα, επιδιώκει να υποδείξει πιθανές θεραπείες που θα μπορούσαν να εφαρμοστούν προτού παγιωθούν νευροαναπτυξιακές δυσκολίες με σοβαρές επιπτώσεις στην καθημερινότητα.
«Στη ρίζα του προβλήματος βρίσκεται το γεγονός ότι, στην πραγματικότητα, γνωρίζουμε ελάχιστα για το τι συμβαίνει κατά την πρώιμη ανάπτυξη του ανθρώπινου εγκεφάλου» δήλωσε ο Όσκαρ Μαρίν, καθηγητής Νευροβιολογίας στο King’s College του Λονδίνου και επικεφαλής του προγράμματος.
«Ο βασικός στόχος του νέου κέντρου είναι να προσπαθήσουμε να αποκρυπτογραφήσουμε τι σημαίνουν, ως προς την ανάπτυξη του εγκεφάλου, τα σήματα που μπορούμε να καταγράψουμε πολύ νωρίς στα πρόωρα βρέφη και στα νεογνά».
Το King’s College συνεργάζεται με το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ και το University College London. Η αρχική διάρκεια του προγράμματος είναι επτά χρόνια, με δυνατότητα παράτασης για ακόμη επτά. Η χρηματοδότηση των 50 εκατ. στερλινών (59,7 εκατ. ευρώ) προβλέπεται να καλύψει και τις δύο περιόδους.
Από τα κλινικά δεδομένα στα εργαστηριακά μοντέλα
Όπως εξήγησε ο Μαρίν, η έρευνα θα λειτουργήσει ως ένα είδος χαρτογράφησης, συνδέοντας «όσα μπορούμε να μετρήσουμε σε ένα παιδί με όσα μετράμε στο εργαστήριο».
Οι ερευνητές θα συγκρίνουν απεικονιστικά δεδομένα για τους νευρώνες -τα κύτταρα που μεταδίδουν πληροφορίες στον εγκέφαλο- με δεδομένα από βιολογικά δείγματα που χρησιμοποιούνται ως μοντέλα του αναπτυσσόμενου εγκεφάλου. Η ανάλυση με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης θα συμβάλει στη συσχέτιση των ευρημάτων και στον εντοπισμό κοινών προτύπων.
Στους ερευνητικούς στόχους περιλαμβάνεται η κατανόηση των βιολογικών μηχανισμών που συνδέουν εγκεφαλικές διαταραχές πρώιμης έναρξης με τη μετέπειτα διάγνωση αυτισμού σε άτομα που χρειάζονται καθημερινή υποστήριξη.
Οι επιστήμονες θα διερευνήσουν επίσης κατά πόσο η ανεπαρκής οξυγόνωση του εγκεφάλου -η λεγόμενη υποξία- στα πρόωρα βρέφη συνδέεται με γνωστικές δυσκολίες αργότερα στη ζωή.
Ο ρόλος των εγκεφαλικών οργανοειδών
Για τις εργαστηριακές μελέτες θα χρησιμοποιηθούν εγκεφαλικά οργανοειδή: τρισδιάστατες καλλιέργειες εγκεφαλικού ιστού, οι οποίες αναπτύσσονται από βλαστοκύτταρα που έχουν τη δυνατότητα να διαφοροποιούνται σε άλλους τύπους κυττάρων.
Οι δομικές, ηλεκτρικές και χημικές μεταβολές στους νευρώνες των οργανοειδών μπορούν να μελετηθούν είτε στις ίδιες τις καλλιέργειες είτε μετά τη μεταμόσχευσή τους σε ποντίκια. Στη δεύτερη περίπτωση, τα ευρήματα μπορούν να συσχετιστούν με τη συμπεριφορά των πειραματόζωων.
Ο Τομόκι Αρίτσι, καθηγητής στο King’s College και ειδικός στις παιδιατρικές νευροαναπηρίες στο Νοσοκομείο Παίδων Evelina London, εκτιμά ότι το πρόγραμμα μπορεί να φωτίσει ένα ευρύ φάσμα δυσκολιών και διαταραχών.
Σε αυτές περιλαμβάνονται οι μαθησιακές δυσκολίες και οι ψυχιατρικές διαταραχές που εκδηλώνονται σε μικρή ηλικία. Θα εξεταστούν επίσης πιθανές συνδέσεις της ανάπτυξης του εγκεφάλου με διαταραχές που εμφανίζονται αργότερα στη ζωή, όπως η σχιζοφρένεια και η κατάθλιψη.
«Πάρα πολλά παιδιά αντιμετωπίζουν χρόνιες νευρολογικές δυσκολίες, αλλά και δυσκολίες στις γνωστικές λειτουργίες, στη συμπεριφορά και σε άλλους τομείς», δήλωσε ο Αρίτσι. «Μια τέτοια πρωτοβουλία μπορεί πραγματικά να μας επιτρέψει να κάνουμε ουσιαστικά βήματα στην αντιμετώπισή τους».
Στο πρόγραμμα θα συμμετάσχουν ενεργά και άλλοι ειδικοί, μεταξύ των οποίων η Έμιλι Τζόουνς, καθηγήτρια Αναπτυξιακής Νευροεπιστήμης στο King’s College.
Μελετώντας ανθρώπινο εγκεφαλικό ιστό σε άλλους οργανισμούς
Η δυνατότητα αναπαραγωγής και διατήρησης, μέσα σε άλλους οργανισμούς, διεργασιών που συντελούνται στον αναπτυσσόμενο ανθρώπινο εγκέφαλο αποτελεί εδώ και χρόνια κεντρικό στόχο του συγκεκριμένου ερευνητικού πεδίου. Η προσέγγιση αυτή μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση της σχέσης ανάμεσα στη δραστηριότητα των νευρώνων και στις σωματικές κινήσεις.
Τον Σεπτέμβριο, επιστήμονες στις Ηνωμένες Πολιτείες παρουσίασαν μια μέθοδο γενετικής τροποποίησης του εγκεφάλου ποντικιών, η οποία επέτρεψε σε ανθρώπινο εγκεφαλικό ιστό να εγκατασταθεί και να αναπτυχθεί σε αυτόν.
Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι ποντίκια που έφεραν μοσχεύματα ανθρώπινου εγκεφαλικού ιστού και είχαν εκτεθεί σε συνθήκες μειωμένης οξυγόνωσης παρουσίαζαν μεγαλύτερες δυσκολίες στη βάδιση σε σύγκριση με ποντίκια που δεν είχαν υποστεί τις ίδιες τροποποιήσεις.
Με πληροφορίες από Financial Times
