چگونه پژوهشگران چینی بافت مغز را پس از ۱۸ ماه انجماد، احیا کردند؟

دانشمندان چینی ترکیب شیمیایی جدیدی را ابداع کرده‌اند که به کمک آن می‌توان بافت مغز انسان را منجمد و سپس بدون آسیب ذوب کرد.

وقتی آب درون بافت به یخ تبدیل می‌شود، کریستال‌های یخ سلول‌ها را متلاشی می‌کنند. به همین دلیل است که گوشت یا میوه منجمد پس از یخ‌زدایی کمی خمیرمانند می‌شود، اما مشکل بزرگ‌تر این است که برای اندام‌ها یا بافت‌هایی که برای انجام پژوهش یا پیوند منجمد می‌شوند نیز همین اتفاق رخ می‌دهد.

به‌نقل از نیواطلس، دانشمندان دانشگاه فودان چین ترکیبات شیمیایی مختلف را آزمایش کردند تا ببینند کدام‌یک می‌توانند به حفظ بافت مغز زنده در هنگام انجماد کمک کنند. آن‌ها کار خود را با آزمایش مواد شیمیایی امیدوارکننده روی ارگانوئیدهای مغزی (توده‌های کوچک رشدیافته در آزمایشگاه از بافت مغز که به انواع مختلف سلول‌های مرتبط تبدیل می‌شوند) شروع کردند.

ارگانوئیدها در مواد شیمیایی مختلف غوطه‌ور و سپس به مدت ۲۴ ساعت در نیتروژن مایع منجمد شدند. آن‌ها سپس به سرعت در آب گرم ذوب شدند و ازنظر عملکرد، رشد و علائم آسیب سلولی مورد بررسی قرار گرفتند. سپس مواد شیمیایی که به بهترین نحو از مینی‌مغزها محافظت کرده بودند، وارد مرحله بعدی شدند که شامل آزمایش ترکیبات مختلف در آزمایش‌های انجماد و ذوب مشابه بود.

درنهایت، پژوهشگران به امیدوارکننده‌ترین ترکیب دست یافتند. این ترکیب که آن را MEDY نامیدند، از چهار ماده اصلی تشکیل شده بود: متیل سلولز، اتیلن گلیکول، DMSO و Y27632.

پژوهشگران مغزهای کوچک را تا مراحل مختلف از چهار هفتگی تا بیش از سه ماهگی پرورش دادند، آن‌ها را در ترکیب MEDY منجمد و پس از مدتی ذوب کردند و سپس به مدت چند هفته آن‌ها را تحت نظارت قرار دادند. ارگانوئیدهای مغزی حفظ شده در MEDY الگوهای رشد و عملکرد مشابه با نمونه‌هایی را نشان دادند که منجمد نشده بودند.

جالب اینکه چندین نمونه به مدت ۱۸ ماه در MEDY منجمد شدند و پس از ذوب همچنان محافظت دربرابر آسیب را نشان می‌دادند. پژوهشگران همچنین نمونه‌هایی از بافت مغز زنده گرفته شده از بیمار مبتلا به صرع را منجمد کردند و دریافتند MEDY از آن‌ها دربرابر آسیب حفاظت کرد.

فرآیند جدید پژوهشگران چینی ساختار سلول‌های مغز را مختل نکرد و حتی ویژگی‌های مرتبط با صرع را نیز حفظ کرد. این امر اهمیت دارد، زیرا بدان معنا است که می‌توان نمونه‌ها را برای مطالعه و تجزیه‌وتحلیل بعدی بدون آسیب ناشی از فرایند انجماد که می‌تواند نتایج را تحت‌تاثیر قرار دهد، منجمد کرد.

فور‌ی‌ترین تاثیر فناوری انجماد جدید این است که اجازه می‌دهد ارگانوئیدها و نمونه‌های مغزی برای مدت بیشتری برای پژوهش‌های زیست‌پزشکی ذخیره شوند، اما درنهایت می‌توان از این روش برای حفاظت از مغز کامل یا حتی بافت‌های دیگر نیز استفاده کرد.

یافته‌های پژوهش در مجله‌ی Cell Reports Methods منتشر شده است.

منبع: زومیت