როჩესტერის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შექმნეს უახლესი მიკროჩიპური სისტემები, რომლებიც ადამიანის ქსოვილს შეიცავს. ეს ტექნოლოგიური მიღწევა მეცნიერებს საშუალებას აძლევს, დეტალურად შეისწავლონ ადამიანის ტვინის მუშაობა როგორც ჯანსაღ, ნორმალურ პირობებში, ისე პათოლოგიური ცვლილებების დროს. კერძოდ, აქცენტი კეთდება იმაზე, როგორ ზიანდება ტვინი ისეთი დაავადებებისა და პროცესების შედეგად, როგორიცაა მწვავე ანთება, ინფექცია ან ქრონიკული ნეიროდეგენერაციული დაავადებები (მაგალითად, ალცჰაიმერი).
ამ ინოვაციის მთავარი მიზანია ჩაანაცვლოს ცხოველებზე კვლევა და შედეგები ადამიანის ორგანიზმისთვის მაქსიმალურად ზუსტი გახადოს. ტექნოლოგია ხელს უწყობს ჰემატოენცეფალური ბარიერის უკეთ შესწავლას – კრიტიკული საზღვრის, რომელიც ტვინს სისხლში არსებული ტოქსინებისგან იცავს. ბარიერის დაზიანება მრავალი ნევროლოგიური პრობლემის საწყისია, ამიტომ მისი ფუნქციის გაგება გადამწყვეტია, რათა დაავადებების მიმდინარეობა კონტროლირებად და რეალისტურ გარემოში შეისწავლონ.
პროფესორ ჯეიმს მაკგრათის ხელმძღვანელობით, მკვლევართა გუნდმა დააპროექტა ხსენებული მიკროჩიპები, რომლებიც ადამიანის სხვადასხვა ქსოვილის ტიპებს შორის მიმდინარე ურთიერთქმედებების სიმულირებას ახდენს.
კვლევა ფოკუსირებული იყო იმის გარკვევაზე, თუ რა მექანიზმებით რეაგირებს თავის ტვინი უკიდურესად ძლიერ იმუნურ რეაქციებზე, კერძოდ კი ციტოკინურ შტორმზე. ციტოკინური შტორმი არის სიცოცხლისთვის საშიში მდგომარეობა, რომელიც გამოწვეულია იმუნური სისტემის არარეგულირებული, ყოვლისმომცველი აქტივაციით და ხშირად თან ახლავს მძიმე ინფექციებს (მაგალითად, სეფსისს) ან რთულ ქირურგიულ ჩარევებს.
ჟურნალ Advanced Science-ში გამოქვეყნებულმა შედეგებმა აჩვენა, რომ ანთებამ შეიძლება დააზიანოს ჰემატოენცეფალური ბარიერი, რის გამოც ანთების გამოწვევი მოლეკულები ტვინის პარენქიმაში გადადის და უჯრედების დაზიანებას იწვევს. თუმცა, მეცნიერებმა ისიც დაასკვნეს, რომ სისხლის ბუნებრივი ნაკადი ხელს უწყობს ბარიერის გამაგრებას.
მკვლევართა გუნდი გეგმავს, გააფართოოს მიკროჩიპების მოდელები და მოახდინოს ტვინის დამატებითი კომპონენტების, კერძოდ, მიკროგლიის ინტეგრირება. მიკროგლია არის ტვინის რეზიდენტული იმუნური უჯრედები, რომლებსაც გადამწყვეტი როლი აკისრიათ ნეირონული ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში.
გაუმჯობესებული მოდელები ორ ძირითად მიზანს მოემსახურება: მათი გამოყენება შესაძლებელი გახდება ახალი ნეიროპროტექტორული თერაპიების ეფექტურობის შესამოწმებლად და იმ პაციენტების გამოსავლენად, რომლებსაც ანთებით გამოწვეული ტვინის დაზიანების განვითარების ყველაზე მაღალი რისკი აქვთ.
მომავალში, ტექნოლოგია საფუძველს ჩაუყრის პერსონალიზებულ მედიცინას, რადგან შესაძლებელი გახდება პაციენტებისთვის ტვინის ქსოვილის სიმულაციური ჩიპების ინდივიდუალურად შექმნა. აღნიშნული მიღწევა საშუალებას მისცემს მეცნიერებს, შეაფასონ წამლების უსაფრთხოება და ტოქსიკურობა ისეთი სერიოზული ჩარევების წინ, როგორიცაა მსხვილი ქირურგიული ოპერაციები ან ქიმიოთერაპია.
ჟურნალ Materials Today Bio-ში გამოქვეყნებული მეორე კვლევა ფოკუსირებული იყო პერიციტების ფუნქციაზე, რომლებიც წარმოადგენს ჰემატოენცეფალური ბარიერის შემანარჩუნებელ დამხმარე უჯრედებს. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ პერიციტებს შესწევს უნარი, აღადგინონ სისხლძარღვთა კედლების სტრუქტურული დეფექტები ბოჭკოვანი ქსელის შექმნით, რაც უზრუნველყოფს ბარიერის სტაბილიზაციას. ეს აღმოჩენა მნიშვნელოვანია, რადგან ხსნის გზას ისეთი თერაპიების შესამუშავებლად, რომლებიც მიზნად დაისახავს პერიციტების შენარჩუნებას ან აღდგენას ნეიროდეგენერაციული დაავადებების დროს.
ორივე კვლევა ერთობლივად არის მნიშვნელოვანი ნაბიჯი ადამიანის ტვინის შესწავლის უფრო უსაფრთხო და ზუსტი მეთოდების დამკვიდრებისკენ.
წყარო: Advanced Science
