นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าสมองจิ๋ว (Mini brains) ที่เพาะในห้องทดลองจากสเต็มเซลล์ สามารถพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานของลูกตาคนขึ้นมาได้เอง

เดิมที Jay Gopalakrishnan นักประสาทวิทยาจาก University Hospital Düsseldorf ประเทศเยอรมัน ได้ทดลองสร้างสมองจิ๋วขึ้นมาเพื่อศึกษาสมองของมนุษย์  แต่ผลที่ได้กลับไม่น่าเชื่อ เพราะสมองจิ๋วนี้สามารถสร้างโครงสร้างของลูกตาที่ถือเป็นอวัยวะพื้นฐานของมนุษย์

เริ่มจากขั้วประสาทตา 2 ขั้ว สะท้อนการพัฒนาโครงสร้างของดวงตาที่เกิดจากเอ็มบริโอของมนุษย์ ซึ่งการค้นพบในครั้งนี้จะนำไปสู่ความเข้าใจการพัฒนาของดวงตาได้อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น การศึกษาการสื่อสารระหว่างดวงตาและสมอง โรคที่เกี่ยวข้องกับการมองเห็นต่างๆ จนไปถึงการนำสเต็มเซลล์มาทดสอบการรักษาด้วยตัวยาและวิธีผ่าตัดต่างๆ

Close-up view of a beige blob (the brain organoid) with two dark dots which are the rudimentary eyes

สมองจิ๋วนี้ไม่ใช่สมองจริงๆ แต่เป็นโครงสร้างสามมิติขนาดเล็กที่สร้างจากสเต็มเซลล์ pluripotent ที่เก็บมาจากผู้ใหญ่ จากนั้นนำมาทำวิศวกรรมย้อนกลับให้กลายเป็นสเต็มเซลล์ ที่สามารถเติบโตได้ในเนื้อเยื่อต่างชนิดกัน

ในกรณีเขานำสเต็มเซลล์ไปเพาะในเนื้อเยื่อสมองให้มีรูปร่างคล้ายคลึงกัน แต่ไม่มีความรู้สึกนึกคิดหรือสติสัมปชัญญะ ซึ่งสมองจิ๋วนี้ใช้เพื่องานวิจัยที่ไม่สามารถศึกษากับสมองคนจริงๆได้ เนื่องจากมีประเด็นเรื่องของจริยธรรมมาเกี่ยวข้อง เช่น การทดสอบผลตอบสนองกับยา เป็นต้น

แทนที่เขาจะตั้งใจสร้างดวงตาโดยตรง แต่ทางทีมงานของ Gopalakrishnan อยากจะศึกษาทั้งสองอย่างควบคู่กันไปเพื่อดูพัฒนาการ ว่าเนื้อเยื่อทั้งสองมีการเติบโตร่วมกันอย่างไร มากกว่าการดูแต่ละโครงสร้างแยกกันไปซึ่งจะทำให้เข้าใจไได้มากขึ้น

development

สมองจิ๋วนั้นนั้นจะค่อยๆสร้างขั้วประสาทตาในช่วง 30 วันแรก จากนั้นเราจะเห็นโครงสร้างต่างๆได้อย่างชัดเจนเมื่อผ่านไป 50 วัน ซึ่งก็ใกล้เคียงกับการพัฒนากับเวลาที่ตัวอ่อนในครรภ์มารดาพัฒนาดวงตาขึ้นมาตอนนี้ทางทีมงานได้ทดสอลสร้างสองจิ๋วขึ้นมา 314 ชิ้น โดยสมองจำนวน 73 % ได้สร้างขั้วประสาทตาขึ้นมา

การค้นพบครั้งนี้ยังมีนัยยะสำคัญอื่นๆอีก ในขั้วประสาทตานั้นจะมีส่วนประกอบอื่นๆ เช่น เซลล์เรตินาที่รวมตัวกันเป็นเซลล์ประสาทที่ตอบสนองต่อแสงได้, เลนส์และเนื้อเยื่อกระจกตา รวมถึงโครงสร้างที่เชื่อมต่อเรตินาเข้ากับเนื้อเยื่อสมอง สิ่งเหล่านี้อาจจะนำไปสู่การรักษาใหม่ๆในอนาคต

 ที่มา sciencealert.