Tạo thành công não người trong phòng thí nghiệm

Bộ não người mini, nhân tạo được cho là mang tới một mô hình thử nghiệm thuốc và tìm hiểu về các bệnh não tốt hơn sử dụng não động vật như hiện nay. Ảnh minh họa: Discovery

Bộ não mini (organoid) được tạo ra từ các tế bào da tái lập trình và có kích thước khoảng bằng một cục tẩy gắn ở một đầu bút chì. Các nhà khoa học hy vọng, khối cấu trúc gồm các tế bào và sợi thần kinh hoạt động này sẽ chứng minh là một công cụ nghiên cứu có giá trị, phục vụ các thử nghiệm thuốc mới hoặc tìm hiểu về các rối loạn não, chẳng hạn như bệnh Alzheimer, không phải trên động vật.

Ngoài các tế bào thần kinh và những thành phần truyền tải tín hiệu của chúng như sợi trục thần kinh và nhánh tế bào thần kinh, bộ não mini còn chứa các tế bào hỗ trợ và miễn dịch. Đặc biệt, nó sở hữu 99% các gen tồn tại trong bộ não phôi thai người, một tủy sống sơ khai và thậm chí cả cấu trúc khởi nguyên của một "mắt".

Giáo sư Rene Anand thuộc Đại học Ohio (Mỹ), người đứng đầu nghiên cứu, nhấn mạnh: "Nó không chỉ trông giống bộ não đang phát triển, mà các loại tế bào khác nhau của nó còn biểu lộ gần như tất cả các gen giống như một bộ não. Chúng ta đã cố gắng suốt một thời gian dài để giải quyết các vấn đề hay bệnh não phức tạp, vốn gây đau đớn nghiêm trọng về thể xác và tinh thần. Mô hình não này sẽ mang tới cho chúng ta các lựa chọn tốt hơn và có liên quan nhiều hơn não chuột, để thử nghiệm và phát triển các phương pháp chữa bệnh".

Để tạo ra bản sao bộ não người nói trên, giáo sư Anand và các cộng sự đã biến đổi các tế bào da người trưởng thành thành các tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS) thông qua chỉnh sửa các gen của chúng. Các tế bào gốc nhân tạo sau đó được dẫn dụ phát triển thành các loại tế bào khác nhau và mạch phát tín hiệu của bộ não.

Nhóm nghiên cứu hiện vẫn giữ bí mật toàn bộ chi tiết về quá trình phát triển bộ não mini, nhưng tiết lộ nó bao gồm cả việc khiến các tế bào gốc phân hóa thành mọi dạng mô não.

Bộ não mini đã được cho phát triển tới tương đương 12 tuần trong bào thai và gần như đạt sự trưởng thành của bộ não thai nhi 5 tuần.

"Nếu chúng tôi để nó phát triển tới 16 hoặc 20 tuần, bộ não mini có thể hoàn thiện và lấp đầy được 1% các gen đang khuyết thiếu so với bộ não thai nhi thực sự. Chúng tôi vẫn chưa kiểm nghiệm được điều đó", giáo sư Anand tiết lộ thêm.

Tuấn Anh(Theo Daily Mail)