टीयहाँ मस्तिष्क में चोट के लिए कोई सरल समाधान नहीं है: आप केवल किसी जाली पर थप्पड़ नहीं मार सकते हैं या इसे पट्टी में चिपका नहीं सकते हैं। लेकिन वैज्ञानिक मस्तिष्क क्षति के इलाज के नए तरीकों की दिशा में काम कर रहे हैं, और पिछले हफ्ते एक और मील का पत्थर हासिल किया। फरवरी 2 में प्रकाशित एक अध्ययन में सेल स्टेम सेलपेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक मानव मस्तिष्क अंग को क्षतिग्रस्त चूहे के मस्तिष्क में सफलतापूर्वक प्रत्यारोपित किया। ऑर्गेनॉइड ने मस्तिष्क के बाकी हिस्सों से संबंध बनाए और चमकती प्रकाश उत्तेजनाओं का जवाब दिया।

“यह पहेली का एक रोमांचक नया हिस्सा है,” कहते हैं अन्ना देवोरबोस्टन विश्वविद्यालय में एक न्यूरोसाइंटिस्ट जो हाल ही में प्रकाशित हुआ अलग अनुसंधान चूहों में ऑर्गेनोइड्स पर।

कहते हैं, शरीर के अन्य अंगों की तुलना में मस्तिष्क बहुत जटिल रूप से संरचित होता है एच इसहाक चेन, पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय के पेरेलमैन स्कूल ऑफ मेडिसिन में एक ट्रांसलेशनल न्यूरोसाइंटिस्ट और नए पेपर के सह-लेखक। इसलिए, वे बताते हैं, किसी भी उपचार के तरीके, विशेष रूप से प्रत्यारोपण, को सावधानीपूर्वक डिजाइन करने की आवश्यकता है। “अगर हम मस्तिष्क की मरम्मत करने या मस्तिष्क के कार्य को बहाल करने के बारे में सोच रहे हैं, तो उसमें कोशिकाओं का एक गुच्छा फेंकना इसके बारे में जाने का सबसे अच्छा तरीका नहीं लगता है।”

इसे ध्यान में रखते हुए, वैज्ञानिकों ने रुख किया organoids एक संभावित समाधान के रूप में। ऑर्गेनोइड्स स्टेम सेल से इन विट्रो में उगाए जाने वाले त्रि-आयामी ऊतक संवर्धन हैं, जिन्हें विशिष्ट विकास कारकों और अन्य अणुओं के साथ किसी दिए गए अंग की संरचना की नकल करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है। क्योंकि ऑर्गनाइड्स की अपनी एक संरचना होती है, वैज्ञानिकों ने सोचा कि वे ढीली कोशिकाओं की तुलना में मस्तिष्क में बेहतर एकीकृत होंगे। युवा चूहों और चूहों में मानव मस्तिष्क के अंगों को प्रत्यारोपित करने का प्रयास हाल ही में सिद्ध हुआ है सफललेकिन कुछ वैज्ञानिकों ने उन्हें वयस्क, क्षतिग्रस्त मस्तिष्क में प्रयोग करने की कोशिश की थी।

इस मामले में, चेन और उनकी टीम ने प्रत्येक वयस्क चूहे के विज़ुअल कॉर्टेक्स से एक छोटा सा खंड निकाला। फिर उन्होंने खाली कक्ष में रेत के दाने से बड़े मानव मस्तिष्क कोशिकाओं के एक अंग को सम्मिलित करने के लिए एक पिपेट टिप का उपयोग किया। वे जानते थे कि मस्तिष्क की चोट अनुसंधान के लिए उनके काम के उपयोगी होने के लिए दो चीजें होनी चाहिए: ऑर्गेनॉइड को चूहे के मस्तिष्क के बाकी हिस्सों के साथ संबंध बनाना था, और इसे मस्तिष्क की मदद करने के लिए कुछ कार्यात्मक करना था जो कि एकीकृत था में। ऑर्गेनोइड्स को व्यवस्थित करने के बाद, उन्होंने तीन महीने तक हर महीने चूहे के दिमाग की जाँच की कि क्या ऑर्गेनॉइड बच गया है और यह मॉनिटर करता है कि यह मस्तिष्क के बाकी हिस्सों में कैसे एकीकृत हो रहा है।

जैसा कि उन्हें उम्मीद थी, 82 प्रतिशत से अधिक प्रत्यारोपित ऑर्गेनॉइड पूर्ण प्रयोग से बच गए। पहले महीने के बाद, यह स्पष्ट हो गया था कि चूहों का दिमाग जीवित जीवों को संवहनी बना रहा था, उन्हें बाकी दृश्य प्रणाली में एकीकृत कर रहा था। जब चेन ने चूहों की आंखों के भीतर ग्राफ्टेड ऑर्गेनॉइड से कोशिकाओं की पहचान करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक वायरस ट्रेसर चलाया, तो उन्होंने आंखों और ऑर्गेनॉइड के न्यूरॉन्स के बीच सीधा संबंध पाया, जिससे यह साबित हुआ कि ऑर्गेनॉइड संरचनात्मक रूप से काम करते हैं। इसके अलावा, जब टीम ने प्रायोगिक चूहों को एक चमकती दृश्य उत्तेजना दिखाई, तो ऑर्गेनॉइड के न्यूरॉन्स सक्रिय हो गए, यह दर्शाता है कि वे दृश्य प्रांतस्था में एक कार्य कर रहे थे। तथ्य यह है कि ऑर्गेनॉइड न्यूरॉन्स केवल कुछ महीने पुराने होने के बावजूद संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से सफल थे, चेन के लिए विशेष रूप से रोमांचक था। “मानव न्यूरॉन्स परिपक्व होने में लंबा समय ले सकते हैं, कभी-कभी 9-12 महीने,” वे बताते हैं। “यह देखना बहुत अच्छा था कि हम अपेक्षाकृत शुरुआती समय में भी इस प्रकार की प्रतिक्रियाएँ प्राप्त करने में सक्षम हैं।”

देखना “माइटोकॉन्ड्रियल मेटाबोलिज्म न्यूरॉन्स की विकास दर को निर्देशित करता है”

चेन ने जोर दिया कि वे अभी भी किसी भी नैदानिक ​​परीक्षण से दूर हैं। वह और उनकी टीम स्वयं ऑर्गेनॉइड की संरचना को परिष्कृत करना जारी रखना चाहते हैं, और ऑर्गेनॉइड एकीकरण की प्रक्रिया को नियंत्रित करने वाले विशिष्ट कारकों की बेहतर समझ प्राप्त करना चाहते हैं।

देवर सहमत हैं कि अधिक काम करने की जरूरत है। “अभी, हम सिर्फ ऑर्गेनॉइड रखते हैं और फिर अपनी उंगलियों को पार करते हैं और कहते हैं, ‘ठीक है, चलो सबसे अच्छे की उम्मीद करते हैं,” वह कहती हैं, “कुछ कनेक्टिविटी बनती है, लेकिन यह समझना स्पष्ट नहीं है कि कैसे।” वह कहती हैं कि क्योंकि परिपक्व मस्तिष्क के ऊतकों में ऑर्गनाइओड जोड़े जा रहे हैं, सामान्य रूप से मस्तिष्क के विकास को प्रोत्साहित करने वाले विकास कारक अधिकतर चले गए हैं। इसका मतलब यह है कि वैज्ञानिकों को इसे कृत्रिम रूप से जोड़ने का एक तरीका खोजने की जरूरत है ताकि ऑर्गेनॉइड का विकास उसके मेजबान मस्तिष्क से मेल खा सके।

हालांकि चेन का कहना है कि यह जानने का कोई तरीका नहीं है कि उनका शोध कैसे निकलेगा, वह आने वाले समय के लिए उत्साहित हैं। “[Media] जैसे बैक टू द फ्यूचर फिल्मों ने भविष्यवाणी की थी कि अब जीवन कैसा होगा,” वे कहते हैं। “कुछ चीजें जो हमने अभी तक हासिल नहीं की हैं, जैसे उड़ने वाली कारें, लेकिन कुछ चीजें जो हमने हासिल की हैं, जिनके बारे में हमने तब सोचा भी नहीं था। हम यहां यात्रा की शुरुआत में हैं, और अभी भी बहुत कुछ पता लगाना बाकी है।